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見識下最大芯片:1.2萬億個晶體管,40萬個內核

2020-01-19 10:45:36 網易科技 辰辰 編輯:貝兒 瀏覽數:28優樂網

12月7日消息,據國外媒體報道,日前位于美國加州洛斯阿爾托斯的Cerebras公司正式發布了一臺名為CS-1的超級計算機,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W...

12月7日消息,據國外媒體報道,日前位于美國加州洛斯阿爾托斯的Cerebras公司正式發布了一臺名為CS-1的超級計算機,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,號稱是“世界上最大”的芯片。WSE開創性采用了晶圓級集成,晶體管數量達到了1.2萬億,裝載了40萬個內核。

據悉,一個高端的現代計算機芯片可能會有數十億個晶體管。但WSE的晶體管數量超過1萬億個。除此之外,WSE裝載的40萬個內核每秒可以傳輸9000萬億字節的數據;相比之下,目前個人電腦配置的英特爾i9-9900k芯片只有8個內核,每秒可傳輸400億字節的數據。

超級計算機CS-1的體積也非常小。目前全球最快的超算Summit有大約240萬個內核。但Summit采用的是傳統結構,使用負載沉重的電路板,其重量超過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。在能耗方面,Summit超級計算機消耗的電力是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超級計算機主要用于機器學習等人工智能運算。其編譯器經過了優化,盡可能地讓數據在內核之間的有效傳輸。CS-1編譯器通過將生成的代碼結構與硬件結構進行匹配來提高傳輸效率。此外,由于WSE上內核位置相距它們所使用的內存只有幾毫米,因此,從電路板一個部分到另一個部分的數據流傳輸會比通常快得多。

這種晶圓級集成的半導體器件本身是由臺積電公司制造的。臺積電其制造工藝非常精密,每臺半導體器件只有150到200個缺陷。考慮到可用的其他晶體管數量,這些很容易忽略。當然,晶圓級集成器件還有很多其他的挑戰,比如數據同步、電力供應、散熱以及數據傳輸有效性等方面都存在諸多問題。但是,如果CS-1能夠順利實現商用,那么晶圓級集成半導體器件將最終證明自己。

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