مصدر معالج CerebrasSystems - HPCGuru
تمكنت إحدى الشركات من إنشاء أكبر شريحة معالجة على الإطلاق تتجاوز بكثير أي شيء أنتجته Intel أو AMD على الإطلاق. مع 1.2 تريليون ترانزستور مجنون على رقاقة السيليكون ، يعد المعالج إلى حد بعيد أكبر شريحة أشباه موصلات تم تصنيعها على الإطلاق. تخطط الشركة التي تقف وراء المعالج لتخصيص الشريحة لتعزيز الذكاء الاصطناعي (AI).
يعد محرك Cerebras Wafer Scale Engine ، الذي صنعته شركة الذكاء الاصطناعي الجديدة Cerebras Systems ، أكبر شريحة أشباه موصلات تم تصنيعها على الإطلاق. تحتوي وحدة المعالجة المركزية أو وحدة المعالجة المركزية على 1.2 تريليون ترانزستور ، وهي مفاتيح التبديل الإلكترونية الأساسية والأساسية لأي رقائق سيليكون. يحتوي المعالج الذي تم تصنيعه مؤخرًا بواسطة معالج Advanced Micro Devices على 32 مليار ترانزستور. وغني عن الذكر ، أن عدد الترانزستورات في محرك Cerebras Wafer Scale يتجاوز بكثير حتى وحدات المعالجة المركزية AMD و Intel و GPU.
محرك Cerebras Wafer Scale هو أكبر معالج ذو شريحة واحدة تم بناؤه على الإطلاق:
إن Cerebras WSE عبارة عن 46.225 ملم مربع من رقاقة السيليكون التي تضم 400000 نواة محسّنة للذكاء الاصطناعي ، بدون ذاكرة تخزين مؤقت ، بدون نوى حسابية و 18 غيغابايت من ذاكرة SRAM المحلية الموزعة فائقة السرعة باعتبارها المستوى الوحيد والوحيد للذاكرة التسلسل الهرمي. وبالمقارنة ، تبلغ أبعاد أكبر وحدة معالجة رسومات NVIDIA 815 ملمًا مربعًا وتحتوي على 21.1 مليار ترانزستور. ستشير الرياضيات البسيطة إلى أن Cerebras WSE أكبر 56.7 مرة من NVIDIA GPU.
اليوم هو اليوم المثالي لمشاركة أول تغريدة لنا حيث أعلنا عن أكبر شريحة على الإطلاق لتسريع حساب الذكاء الاصطناعي! اقرأ كل شيء عن محرك Cerebras Wafer Scale Engine (WSE) عبر WIRED و تضمين التغريدة https://t.co/ATaBRnxnGD pic.twitter.com/dX0xetyX6X
- أنظمة Cerebras (CerebrasSystems) 19 أغسطس 2019
يبلغ عرض النطاق الترددي لذاكرة Cerebras WSE 9 بيتابايت في الثانية. بعبارة أخرى ، يتميز أكبر معالج في العالم بذاكرة عالية السرعة تصل إلى 3000 مرة ونطاق ترددي أكبر للذاكرة بمقدار 10000 مرة. يتم ربط نوى المعالج معًا بشبكة اتصالات متداخلة متصلة بشبكة متداخلة تحتوي على جميع الأجهزة. نظرًا للهندسة المبسطة والحجم الضخم للقالب ، جنبًا إلى جنب مع النطاق الترددي الفائق ، يمكن للمعالج توفير عرض نطاق ترددي إجمالي يبلغ 100 بيتابت في الثانية. ببساطة ، فإن العدد الكبير من النوى في Cerebras WSE ، والمزيد من الذاكرة المحلية ، والنسيج ذي الكمون المنخفض ، والنطاق الترددي العالي يجعله معالجًا مثاليًا لتسريع مهام الذكاء الاصطناعي بشكل كبير.
لماذا لا تصنع Intel و AMD وحدات المعالجة المركزية ووحدات معالجة الرسومات الضخمة المصممة خصيصًا؟
Intel و AMD و معظم صانعي شرائح السيليكون الأخرى اعتماد نهج مختلف تمامًا وتقليدي. وحدات معالجة الرسومات (GPU) ووحدات المعالجة المركزية (CPU) القوية المتاحة بشكل شائع هي في الواقع مجموعة من الرقائق التي تم إنشاؤها فوق رقاقة سيليكون بحجم 12 بوصة وتتم معالجتها في مصنع شرائح دفعة واحدة. من ناحية أخرى ، فإن Cerebras WSE عبارة عن شريحة واحدة متصلة ببعضها البعض على رقاقة واحدة. ببساطة ، كل 1.2 تريليون ترانزستور على أكبر معالج تعمل معًا كشريحة سيليكون عملاقة واحدة.
هناك سبب بسيط إلى حد ما يجعل شركات مثل Intel و AMD لا تستثمر في مثل هذه الرقائق السيليكونية الضخمة بجنون. تحتوي رقاقة السيليكون الواحدة على عدد قليل من الشوائب ، والتي يمكن أن يكون لها تأثير متتالي وتسبب الفشل في النهاية. يدرك صانعو الرقائق ذلك جيدًا ويبنون معالجاتهم وفقًا لذلك. ومن ثم ، فإن العائد الحقيقي لرقائق السيليكون من حيث رقاقات السيليكون التي تعمل بشكل موثوق منخفض للغاية. بمعنى آخر ، إذا كانت رقاقة السيليكون تحتوي على شريحة واحدة فقط ، فإن فرص الشوائب والفشل تكون عالية جدًا.
محرك Cerebras Wafer Scale Engine (WSE) عبارة عن شريحة واحدة تحتوي على أكثر من 1.2 تريليون ترانزستور pic.twitter.com/LvyQuBPdSE
- HPC Guru (HPC_Guru) 19 أغسطس 2019
ومن المثير للاهتمام ، في حين أن الشركات الأخرى لم تتوصل إلى حل عملي ، فقد ورد أن Cerebras صممت رقاقاتها لتكون زائدة عن الحاجة. أشار أندرو فيلدمان ، الذي شارك في تأسيس شركة Cerebras Systems ويعمل كمدير تنفيذي ، ببساطة ، لن تعطل شوائب واحدة الشريحة بأكملها. ' تم تصميم Cerebras WSE من الألف إلى الياء للعمل في مجال الذكاء الاصطناعي ، ويحتوي على ابتكارات أساسية تعمل على تطوير أحدث ما توصلت إليه التكنولوجيا من خلال حل التحديات التقنية التي استمرت لعقود والتي حدت من أحجام الشرائح - مثل الاتصال عبر الشبكة ، والإنتاجية ، وتوصيل الطاقة ، التعبئة والتغليف. تم اتخاذ كل قرار معماري لتحسين أداء أعمال الذكاء الاصطناعي. والنتيجة هي أن Cerebras WSE تقدم ، اعتمادًا على عبء العمل ، مئات أو آلاف المرات من أداء الحلول الحالية بجزء ضئيل من سحب الطاقة والمساحة '.
ستستمر مهام AI في طلب شرائح أكبر:
تم تصميم المعالج الجديد خصيصًا للتعامل مع مهام الذكاء الاصطناعي بشكل أساسي لأن الرقائق الأكبر حجمًا تعالج المعلومات بسرعة أكبر ، مما ينتج إجابات في وقت أقل. تدعي معظم شركات التكنولوجيا أن القيد الأساسي للذكاء الاصطناعي اليوم هو أن تدريب النماذج يستغرق وقتًا طويلاً. ومن ثم ، يحاول عدد قليل من رواد التكنولوجيا تحسين خوارزميات الذكاء الاصطناعي الخاصة بهم للاعتماد على مجموعات بيانات أقل. ومع ذلك ، من الواضح أن أي ذكاء اصطناعي جيد سيتحسن مع مجموعات البيانات الأكبر. يعد تقليل وقت التدريب عن طريق زيادة حجم وحدة المعالجة المركزية إحدى الطرق لتعزيز المعالجة وتقليل وقت التدريب دون المساومة على جودة الذكاء الاصطناعي الناتج.
نسيج الاتصالات بين المعالجات المنتشرة في Cerebras WSE هو أيضًا فريد من نوعه. تربط الشبكة ثنائية الأبعاد بزمن انتقال منخفض وعرض نطاق عالي جميع النوى البالغ عددها 400000 نواة على WSE بإجمالي 100 بيتابت في الثانية من عرض النطاق الترددي. بالإضافة إلى ذلك ، فإن النوى الموجودة على المعالج عبارة عن نوى الجبر الخطي المتفرقة (SLAC) ، والتي تم تحسينها لأساسيات حساب الشبكة العصبية. كلا الجانبين يضعان الشريحة في المقدمة لمهام الذكاء الاصطناعي. وبالتالي ، فمن غير المرجح أن يتمكن اللاعبون من شراء أكبر وأقوى وحدة معالجة مركزية أو وحدة معالجة رسومات (GPU) لأجهزة الكمبيوتر الخاصة بهم.
العلامات ايه ام دي شركة انتل
