世界最大芯片的CS-1超級(jí)計(jì)算機(jī)有何特別

12月7日消息，據(jù)國(guó)外媒體報(bào)道，日前位于美國(guó)加州洛斯阿爾托斯的Cerebras公司正式發(fā)布了一臺(tái)名為CS-1的超級(jí)計(jì)算機(jī)，其核心是采用16nm制程工藝、晶圓大小的處理器陣列。公司將21.5厘米*21.5厘米的硅板命名為WSE，號(hào)稱是“世界上最大”的芯片。WSE開(kāi)創(chuàng)性采用了晶圓級(jí)集成，晶體管數(shù)量達(dá)到了1.2萬(wàn)億，裝載了40萬(wàn)個(gè)內(nèi)核。

據(jù)悉，一個(gè)高端的現(xiàn)代計(jì)算機(jī)芯片可能會(huì)有數(shù)十億個(gè)晶體管。但WSE的晶體管數(shù)量超過(guò)1萬(wàn)億個(gè)。除此之外，WSE裝載的40萬(wàn)個(gè)內(nèi)核每秒可以傳輸9000萬(wàn)億字節(jié)的數(shù)據(jù)；相比之下，目前個(gè)人電腦配置的英特爾i9-9900k芯片只有8個(gè)內(nèi)核，每秒可傳輸400億字節(jié)的數(shù)據(jù)。

超級(jí)計(jì)算機(jī)CS-1的體積也非常小。目前全球最快的超算Summit有大約240萬(wàn)個(gè)內(nèi)核。但Summit采用的是傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)，使用負(fù)載沉重的電路板，其重量超過(guò)340噸，占地520平方米。而CS-1重量只有50公斤，與家用冰箱大小相當(dāng)。在能耗方面，Summit超級(jí)計(jì)算機(jī)消耗的電力是CS-1的1000倍。它也只消耗15-20千瓦的電力。頂峰需要1000倍的能量。

CS-1超級(jí)計(jì)算機(jī)主要用于機(jī)器學(xué)習(xí)等人工智能運(yùn)算。其編譯器經(jīng)過(guò)了優(yōu)化，盡可能地讓數(shù)據(jù)在內(nèi)核之間的有效傳輸。CS-1編譯器通過(guò)將生成的代碼結(jié)構(gòu)與硬件結(jié)構(gòu)進(jìn)行匹配來(lái)提高傳輸效率。此外，由于WSE上內(nèi)核位置相距它們所使用的內(nèi)存只有幾毫米，因此，從電路板一個(gè)部分到另一個(gè)部分的數(shù)據(jù)流傳輸會(huì)比通常快得多。

這種晶圓級(jí)集成的半導(dǎo)體器件本身是由臺(tái)積電公司制造的。臺(tái)積電其制造工藝非常精密，每臺(tái)半導(dǎo)體器件只有150到200個(gè)缺陷?？紤]到可用的其他晶體管數(shù)量，這些很容易忽略。當(dāng)然，晶圓級(jí)集成器件還有很多其他的挑戰(zhàn)，比如數(shù)據(jù)同步、電力供應(yīng)、散熱以及數(shù)據(jù)傳輸有效性等方面都存在諸多問(wèn)題。但是，如果CS-1能夠順利實(shí)現(xiàn)商用，那么晶圓級(jí)集成半導(dǎo)體器件將最終證明自己。