【新智元導讀】近日,Cerebras Systems製造的世界最大晶片WSE,成功「傍上」美國勞倫斯利福摩爾國家實驗室的拉森超級計算機。WSE由整片晶圓直接加工而成,40萬個AI核心,1.2萬億個電晶體,讓它成為名副其實的「算力怪獸」。
你印象中的晶片長啥樣?
見過下面這樣的嗎,跟筆記本電腦差不多大!
近日,美國勞倫斯利福摩爾國家實驗室(LLNL)和人工智慧公司 Cerebras聯合宣布,將把Cerebras的計算產品CS-1(基於晶圓發動機晶片WSE)集成到美國國家核安全管理局的拉森超級計算機中。
在最新的世界500強超級計算機排行榜上,拉森排名第14。
現世界排名前5的超級計算機
整塊晶圓直接「下鍋」,英偉達GA100也得叫爸爸
通常情況下,晶片製造商會將12英寸的矽切成薄片,切完後,晶圓片會繼續被切割成數百個獨立的小晶片,然後在這些小晶片上集成電晶體。
而這個晶片的跟我們常規理解的晶片不太一樣,它直接「生長」在一整塊晶圓上。
NVIDIA的A100加速卡的GA100核心可以說是目前最強晶片之一,面積超過800平方毫米、有540億電晶體,然而在Cerebras 的WSE晶片面前,GA100也得叫爸爸。
CS-1的晶片WSE 有40萬個AI核心,1.2萬億個電晶體,面積達4.6萬平方毫米。
SeaMicro的創始人安德魯 · 費爾德曼不走尋常路,他發起的 Cerebras,利用整塊晶圓,製造出了一個單一的巨型晶片,然後用複雜的方式將各個核心攢在一起,實現高效計算。
費爾德曼和最早的SeaMicro Box
英特爾在1971年推出的第一款4004處理器只有2300個電晶體,最近AMD推出的超微半導體處理器有320億個電晶體。
英特爾的4004
裝了CS-1的拉森讓LLNL的研究人員可以大展拳腳了,嘗試全新的建模方法,而不用考慮底層的算力瓶頸。
CS-1系統運行在 WSE 晶片上,WSE有18 gb 的片內存儲器和每秒100 pb 的片內網絡帶寬組成。這次升級標誌著 LLNL 第一次擁有 AI 專用硬體的高性能計算(HPC)資源。
LLNL 的科學家稱這是世界上第一個為「認知模擬」(CogSim)設計的計算機系統,它將傳統的HPC 模擬和人工智慧技術結合了起來。
CS-1與拉森的強強結合結合使 LLNL 能夠探索異構計算。據實驗室研究人員介紹,裝上CS-1後,拉森計算機將允許數據生成和糾錯等操作同時運行,為爆炸模擬等問題提供一個更集成、更高效的解決方案。
工作人員在安裝1.2萬億電晶體的晶圓發動機(WSE)
WSE 處理器是專門為深度學習優化設計的,它比最大的GPU大56倍,計算核心是其78倍,晶片內存是 GPU 的3000倍,內存帶寬是 GPU 的10000倍。
裝上了這個晶圓發動機,LLNL 可以同時在50億張模擬雷射內爆的圖像上進行機器學習,探索如何達到高能量輸出和穩健的聚合內爆。
據悉,一塊WSE晶片的價格應該在200萬美元左右。
擁有WSE就擁有了智能世界,但是WSE2才是真正的猛獸
第一代wse採用的是臺積電的16nm工藝,擁有令人難以置信的40萬AI核心,1.2萬億個16納米電晶體,46,225平方毫米的面積和18gb 的晶片內存,所有這一切都集中在了一個晶圓大小的晶片上。
第一代的晶圓發動機(有一套電力傳輸和冷卻系統)
毫無疑問,擁有WSE,你就有了世界上最快的智能處理器。
WSE已經是一個奇蹟,但Cerebras還想繼續加碼,造出更強的WSE2。
根據Cerebras在Hot Chips 2020上分享的幻燈片,WSE2將會使用臺積電的7nm工藝,將擁有難以置信的850,000AI核心,2.6萬億個電晶體,同樣還是在這麼大的晶圓上。
Cerebras表示,已經開始在實驗室中測試WSE2了。
安德魯 · 費爾德曼:「解決問題讓我興奮」
安德魯 · 費爾德曼是Cerebras Systems的聯合創始人兼執行長。
1991年畢業史丹福大學,有趣的是,他大學的研究領域不是電子工程也非計算機,而是經濟政治學。
可畢業後,他一直專注在計算領域,對,轉行了。
在加入Cerebras之前,他是SeaMicro的聯合創始人兼執行長,主攻高能效,高帶寬微伺服器。後來,SeaMicro在2012年以3.57億美元的價格被AMD收購。
在加入SeaMicro之前,他曾是Force10 Networks產品管理,市場營銷和BD的副總裁,後來以8億美元的價格賣給了Dell Computing。
賺錢從來都不是他的目的,解決問題才是。
他發現,有些場景下工作負載需要大量的計算,需要成千上萬的內核,這些內核還要以難以置信的速度進行通信,還有大量的內存。總之,就是需要一個更大的晶片。
於是,他和其他人一起創立了Cerebras,致力於造出這個「大晶片」。
在一次採訪中,安德魯說「我們是無所畏懼的工程師,我們喜歡做別人不願意做的工作,因為這工作要麼太難,要麼別人害怕,要麼他們籌不到資金,而我們卻感到興奮」。
Big,Bigger,Biggest,Cerebras夢想終成真!