من Fugaku إلى FugakuNEXT: NVIDIA وRIKEN يبنيان معًا أساسًا جديدًا للذكاء الاصطناعي والحوسبة الكمومية في اليابان

عندما تدخل منافسة الحوسبة الفائقة العالمية إلى المياه العميقة حيث تتشابك الذكاء الاصطناعي والحوسبة الكمومية، اختارت اليابان طريقًا براغماتيًا ذا عمق استراتيجي: الربط الوثيق بين المؤسسات البحثية الوطنية ورأس المال العالمي الرائد في قوة الحوسبة للذكاء الاصطناعي.

في مؤتمر SC25، أعلنت NVIDIA عن تعاونها مع معهد ريكين (RIKEN) الياباني، لدمج منصة GB200 NVL4 في حاسوبين فائقين جديدين — الأول موجه لـ "الذكاء الاصطناعي من أجل العلوم"، والثاني يركز على أبحاث الحوسبة الكمومية. على السطح، قد يبدو هذا عملية شراء عادية لقدرات حوسبية؛ لكن بنظرة أعمق، هو حدث يمثل تحول البنية التحتية الحاسوبية اليابانية من "الحوسبة عالية الأداء المعتمدة على وحدات المعالجة المركزية CPU" إلى "كيان مدمج للذكاء الاصطناعي والحوسبة الكمومية والحوسبة عالية الأداء المعجَّل بوحدات معالجة الرسوميات GPU".

نظامان، نقطة ارتكاز استراتيجية واحدة

سيزود النظام الأول الذي يعتزم معهد RIKEN نشره بـ 1600 وحدة معالجة رسوميات NVIDIA Blackwell، استنادًا إلى منصة GB200 NVL4، مع ربطها عبر تقنية Quantum-X800 InfiniBand. وتغطي سيناريوهاته المستهدفة علوم الحياة، وعلوم المواد، والتنبؤ بالمناخ، والتصنيع، وأتمتة المختبرات — وهي تقريبًا تطابق واحدًا لواحد المجالات ذات الأولوية في استراتيجية اليابان الوطنية للابتكار العلمي والتكنولوجي.

أما النظام الثاني فيحمل طابعًا استكشافيًا أكثر وضوحًا: 540 وحدة معالجة رسوميات Blackwell مخصصة للخوارزميات الكمومية، والمحاكاة الهجينة، وطرق الحوسبة الكمومية-الكلاسيكية. لا تزال الأجهزة الكمومية الحالية في مرحلة الحوسبة الكمومية متوسطة الحجم المزعجة (NISQ)، ويُعد التعاون بين القدرة الحاسوبية الكلاسيكية والمعالجات الكمومية المسار الحاسم لإطلاق القيمة العملية. من خلال استخدام RIKEN لمجموعات وحدات معالجة الرسوميات كقوة حوسبة "مرافقة" للحوسبة الكمومية، فإنه في الأساس يبني إطارًا هجينًا للحوسبة مسبقًا لتحقيق التفوق الكمومي في المستقبل.

من المقرر أن يدخل النظامان حيز التشغيل في ربيع عام 2026، ليتزامنا تمامًا مع نافذة تطوير الحاسوب الفائق من الجيل التالي الرائد FugakuNEXT. ومن الجدير بالذكر أن هذين النظامين سيعملان أيضًا كـ "آلتين وكيلتين" لـ FugakuNEXT — لاستخدامهما في التصميم المشترك على مستوى العتاد والبرمجيات والتطبيقات. وهذا يعني أن اليابان لا تضع كل بيضها في سلة واحدة، بل تعمل قبل نضج وحدات المعالجة المركزية MONAKA-X بعد عام 2027 على تجميع النظام البيئي للتطبيقات وخبرات تكامل الأنظمة عبر منصة NVIDIA GPU أولًا.

FugakuNEXT: ليس مجرد مضاعفة الأداء

بصفته خليفة الحاسوب الفائق الحالي الرائد Fugaku، تم تصميم FugakuNEXT بشكل مشترك بين Fujitsu وNVIDIA، ومن المقرر تشغيله في عام 2030. يكمن تميزه في استخدام وحدة المعالجة المركزية MONAKA-X المطورة ذاتيًا من Fujitsu، وتحقيق اتصال مباشر عالي النطاق بين وحدة المعالجة المركزية ووحدة معالجة الرسوميات عبر تقنية NVLink Fusion التي اقترحتها NVIDIA. هذا ليس مجرد "تسريع بوحدات معالجة الرسوميات"، بل اندماج عميق بين بنيتي حوسبة — تتولى وحدة المعالجة المركزية التحكم المنطقي والحوسبة التقليدية، بينما تتحمل وحدة معالجة الرسوميات أعباء التوازي واسع النطاق، وتشكلان معًا دلالات ذاكرة موحدة عبر قناة عالية النطاق ومنخفضة الكمون.تدعي NVIDIA أن FugakuNEXT ستحقق تحسينًا في أداء التطبيقات بمقدار 100 مرة مقارنةً بأنظمة CPU الحالية، وتخطط لدمج حاسوب كمي بمستوى إنتاجي. والمعنى الاستراتيجي الضمني لهذا الهدف هو أن اليابان لم تعد تسعى وراء قوة حوسبة قصوى واحدة، بل تؤكد على "أداء التطبيقات" و"التكامل غير المتجانس". ومع تحول سباق الحواسيب الفائقة عالميًا نحو كفاءة الطاقة والإنتاج العلمي الفعلي، فإن فلسفة تصميم FugakuNEXT تواكب هذا التحول تمامًا.

بالنسبة لشركة فوجيتسو، فإن التعاون مع NVIDIA يمكن أن يقلل من مخاطر السوق بالنسبة لوحدات المعالجة المركزية ذاتية التطوير، كما يمكنه الاستفادة من نظام CUDA البيئي لخفض تكاليف نقل البرمجيات. ومن منظور الاستراتيجية اليابانية لأشباه الموصلات، يمثل هذا المزيج من "CPU+GPU" أيضًا اندماجًا عمليًا بين القدرات التصميمية المحلية وسلسلة توريد المسرعات المتقدمة العالمية.

النظام البيئي للبرمجيات: الحركة الحاسمة التي يُقلَّل من شأنها

إلى جانب الأجهزة، تعمل NVIDIA وRIKEN على تطوير برمجيات محاكاة الفاصلة العائمة، باستخدام وحدات معالجة الرسوميات Tensor Core لتسريع الحوسبة العلمية التقليدية. وتعني هذه التقنية أن عمليات الفاصلة العائمة 64-بت التي كانت تعتمد في الأصل على CPU يمكن نقلها جزئيًا إلى GPU، مما يسمح لتطبيقات الحوسبة عالية الأداء الضخمة بالاستفادة فعليًا من قوة الحوسبة بالذكاء الاصطناعي في GPU. وبالنسبة للكثير من رموز الحوسبة العلمية القديمة في اليابان، يمثل هذا مفتاحًا لخفض عتبة الانتقال.

في الوقت نفسه، تخطط RIKEN لتبني مجموعة مكتبات CUDA-X، والتي تضم أكثر من 400 مكتبة مُحسَّنة وخدمات دقيقة وأدوات، تغطي مجالات مثل المحاكاة الفيزيائية ومعالجة الإشارات وتحليل الرسوم البيانية. وهذا يعني أن الباحثين اليابانيين لن يضطروا إلى تطوير الخوارزميات المتوازية الأساسية من الصفر، بل يمكنهم مباشرة استدعاء وحدات عالية الأداء مختبرة عالميًا. هذا النمط من "الاستفادة من النظام البيئي الجاهز" يختلف عن المسار الياباني السابق الذي فضّل حزمة برمجيات ذاتية التطوير، ويُظهر موقفًا أكثر واقعية من الابتكار المفتوح.

التأثير طويل المدى على صناعة التكنولوجيا اليابانية

من منظور الصناعة، يبعث نشر RIKEN بعدة إشارات واضحة.

أولاً، تتعامل اليابان مع الذكاء الاصطناعي باعتباره بنية تحتية للاكتشافات العلمية، وليس تطبيقًا تجاريًا مستقلًا. إن تطبيق "الذكاء الاصطناعي من أجل العلوم" سيعمل على تسريع دورات البحث والتطوير للمواد الجديدة والأدوية الجديدة ونماذج المناخ، وهذه القدرة ستتحول في النهاية إلى ميزة تنافسية في مجالي التصنيع والطب الحيوي.

ثانيًا، يتم إدراج الحوسبة الكمومية في نظام الحوسبة الوطني. من خلال محاكاة GPU والبحث في الخوارزميات الهجينة، يمكن لليابان تدريب المواهب في مجال الحوسبة الكمومية والاستعداد لأجهزة الكمومية الحقيقية في المستقبل. هذه الاستراتيجية القائمة على "تعلم المشي قبل الجري" تتجنب التقيّد المبكر بمسار تقني غير مؤكد.

ثالثًا، يُعد التعاون مع NVIDIA جزءًا من بناء السيادة الحاسوبية اليابانية. في مجالات مثل معدات أشباه الموصلات، أظهرت اليابان رغبتها في السيطرة على سلسلة التوريد؛ وفي مجال الحواسيب الفائقة، يعد الاستعانة بأقوى مسرعات الذكاء الاصطناعي في العالم لتعويض نقصها في تصميم وحدات معالجة الرسوميات خيارًا واقعيًا. ورغم أن FugakuNEXT لا تزال متمسكة بتطوير وحدة المعالجة المركزية ذاتيًا، إلا أنها لم تعد تتجنب وحدات معالجة الرسوميات الخارجية - وهذا يمثل تحول صناعة التكنولوجيا اليابانية من "الاستقلال التقني الكامل" إلى نموذج جديد يتمثل في "الاستقلال في العقد الرئيسية + التعاون المفتوح".بالطبع، يواجه هذا الترتيب تحديات: إمدادات وحدات معالجة الرسوميات من إنفيديا تتأثر بالعوامل الجيوسياسية، وتحتاج اليابان إلى ضمان حصول مستقر على الرقائق المتقدمة؛ وفي الوقت نفسه، قد يؤدي الاعتماد على نظام كودا البيئي إلى مخاطر احتكار طويلة الأجل. لكن من الإيقاع الحالي، يبدو أن اليابان تهتم بالسرعة أكثر من الاستقلال المطلق.

إحداثيات اليابان في السباق العالمي

بينما تبني الولايات المتحدة وأوروبا والصين مجموعات حوسبة للذكاء الاصطناعي، اختارت اليابان مسارًا نادرًا من "المسار المزدوج": من ناحية، تستخدم وحدات معالجة الرسوميات من إنفيديا لتوسيع منصات أبحاث الذكاء الاصطناعي والكم بسرعة، ومن ناحية أخرى، تتعاون مع فوجيتسو لتطوير حاسوب فائق غير متجانس من الجيل التالي. تضمن هذه الاستراتيجية القدرة التنافسية في المرحلة الحالية، وتحتفظ بمساحة للتطور الذاتي في المستقبل. معهد RIKEN، بصفته مركزًا وطنيًا للأبحاث العلمية، أصبح جسرًا يربط النظام البيئي العالمي للذكاء الاصطناعي بالقدرة التنافسية الصناعية اليابانية.

في ربيع عام 2026، سيتم تشغيل نظامين جديدين؛ وفي عام 2030، قد يعيد FugakuNEXT تعريف معيار الأداء للحواسيب الفائقة. في هذه الأثناء، ما إذا كانت اليابان قادرة على تحويل القدرة الحاسوبية إلى اختراقات فعلية في البحث العلمي والصناعة، سيحدد ما إذا كانت قصة نهضتها يمكن أن ترتقي من "سردية العتاد" إلى "سردية الإنجازات". وعلى الأقل في الوقت الحالي، فإن التعاون بين RIKEN وNVIDIA يضع اليابان في طليعة الحوسبة التكاملية بين الذكاء الاصطناعي والكم.