1.2万亿晶体管整块晶圆直接「下锅」，世界最大芯片傍上超级计算机成真算力核弹

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  新智元报道  

来源：venturebeat

编辑：白峰

【新智元导读】近日，Cerebras Systems制造的世界最大芯片WSE，成功「傍上」美国劳伦斯利福摩尔国家实验室的拉森超级计算机。WSE由整片晶圆直接加工而成，40万个AI核心，1.2万亿个晶体管，让它成为名副其实的「算力怪兽」。

 

你印象中的芯片长啥样？

 

见过下面这样的吗，跟笔记本电脑差不多大！

                

近日，美国劳伦斯利福摩尔国家实验室（LLNL）和人工智能公司 Cerebras联合宣布，将把Cerebras的计算产品CS-1（基于晶圆发动机芯片WSE）集成到美国国家核安全管理局的拉森超级计算机中。

       

 

在最新的世界500强超级计算机排行榜上，拉森排名第14。

             现世界排名前5的超级计算机

 

整块晶圆直接「下锅」，英伟达GA100也得叫爸爸

通常情况下，芯片制造商会将12英寸的硅切成薄片，切完后，晶圆片会继续被切割成数百个独立的小芯片，然后在这些小芯片上集成晶体管。

 

             

 

而这个芯片的跟我们常规理解的芯片不太一样，它直接「生长」在一整块晶圆上。

 

NVIDIA的A100加速卡的GA100核心可以说是目前最强芯片之一，面积超过800平方毫米、有540亿晶体管，然而在Cerebras 的WSE芯片面前，GA100也得叫爸爸。

         

CS-1的芯片WSE 有40万个AI核心，1.2万亿个晶体管，面积达4.6万平方毫米。

        

SeaMicro的创始人安德鲁 · 费尔德曼不走寻常路，他发起的 Cerebras，利用整块晶圆，制造出了一个单一的巨型芯片 ，然后用复杂的方式将各个核心攒在一起，实现高效计算。

         费尔德曼和最早的SeaMicro Box

 

英特尔在1971年推出的第一款4004处理器只有2300个晶体管，最近AMD推出的超微半导体处理器有320亿个晶体管。

 

             

英特尔的4004

 

装了CS-1的拉森让LLNL的研究人员可以大展拳脚了，尝试全新的建模方法，而不用考虑底层的算力瓶颈 。

 

CS-1系统运行在 WSE 芯片上，WSE有18 gb 的片内存储器和每秒100 pb 的片内网络带宽组成。 这次升级标志着 LLNL 第一次拥有 AI 专用硬件的高性能计算(HPC)资源 。

 

LLNL 的科学家称这是世界上第一个为「认知模拟」(CogSim)设计的计算机系统，它将传统的HPC 模拟和人工智能技术结合了起来。

 

CS-1与拉森的强强结合结合使 LLNL 能够探索异构计算。据实验室研究人员介绍，装上CS-1后， 拉森计算机将允许数据生成和纠错等操作同时运行 ，为爆炸模拟等问题提供一个更集成、更高效的解决方案。

 

             

工作人员在安装1.2万亿晶体管的晶圆发动机（WSE）

 

WSE 处理器是专门为深度学习优化设计的，它比最大的GPU大56倍，计算核心是其78倍，芯片内存是 GPU 的3000倍，内存带宽是 GPU 的10000倍。

 

             

 

装上了这个晶圆发动机，LLNL 可以同时在50亿张模拟激光内爆的图像上进行机器学习，探索如何达到高能量输出和稳健的聚合内爆。

据悉，一块WSE芯片的价格应该在200万美元左右。

 

拥有WSE就拥有了智能世界，但是WSE2才是真正的猛兽

第一代wse采用的是台积电的16nm工艺，拥有令人难以置信的40万AI核心，1.2万亿个16纳米晶体管，46,225平方毫米的面积和18gb 的芯片内存，所有这一切都集中在了一个晶圆大小的芯片上。

                 第一代的晶圆发动机（有一套电力传输和冷却系统）

 

毫无疑问，拥有WSE，你就有了世界上最快的智能处理器。

 

WSE已经是一个奇迹，但Cerebras还想继续加码，造出更强的WSE2。

 

根据Cerebras在Hot Chips 2020上分享的幻灯片，WSE2将会使用台积电的7nm工艺， 将拥有难以置信的850,000AI核心，2.6万亿个晶体管，同样还是在这么大的晶圆上 。

            

Cerebras表示，已经开始在实验室中测试WSE2了。

 

安德鲁 · 费尔德曼：「解决问题让我兴奋」

安德鲁 · 费尔德曼是Cerebras Systems的联合创始人兼首席执行官。

 

1991年毕业斯坦福大学，有趣的是，他大学的研究领域不是电子工程也非计算机，而是经济政治学。

 

             

 

可毕业后，他一直专注在计算领域，对，转行了。

 

在加入Cerebras之前，他是SeaMicro的联合创始人兼首席执行官，主攻高能效，高带宽微服务器。后来，SeaMicro在2012年以3.57亿美元的价格被AMD收购。

 

在加入SeaMicro之前，他曾是Force10 Networks产品管理，市场营销和BD的副总裁，后来以8亿美元的价格卖给了Dell Computing。

 

赚钱从来都不是他的目的，解决问题才是。

 

他发现，有些场景下工作负载需要大量的计算，需要成千上万的内核，这些内核还要以难以置信的速度进行通信，还有大量的内存。总之，就是需要一个更大的芯片。

 

于是，他和其他人一起创立了Cerebras，致力于造出这个「大芯片」。

 

在一次采访中，安德鲁说「我们是无所畏惧的工程师，我们喜欢做别人不愿意做的工作，因为这工作要么太难，要么别人害怕，要么他们筹不到资金，而我们却感到兴奋」。

Big，Bigger，Biggest， Cerebras 梦想终成真！

参考链接：

https://venturebeat.com/2020/08/19/cerebras-puts-worlds-largest-computer-chip-in-lassen-supercomputer/?utm_source=feedburner&utm_medium=feed&utm_campaign=Feed%3A+venturebeat%2FSZYF+%28VentureBeat%29