مشخصات تراشه شرکت Cerebras با ۸۵۰ هزار هسته و ۲٫۶ تریلیون ترانزیستور اعلام شد

پردازنده‌ی ویژه‌ی شرکت Cerebras که با نام Wafer Scale Engine یا WSE شناخته می‌شود، از همه‌لحاظ هیولایی بی‌شاخ‌و‌دم به‌حساب می‌آید. این پردازنده هنگام معرفی و تولید توانست توجهات زیادی را به‌خود جلب کند؛ زیرا نه‌تنها ابعاد بزرگی داشت بلکه قدرت پردازشی بسیار زیادی ارائه می‌داد. Cerebras به‌تازگی مشخصات اولیه‌ی مدل جدید پردازنده‌‌ی خود را اعلام کرده که نسبت‌به WSE قدرت بیشتری ارائه می‌دهد و دستاوردی بزرگ برشمرده می‌شود.

مدل اولیه‌ی WSE در کمال ناباوری متشکل‌از ۴۰۰٬۰۰ هسته‌ی پردازشی و ۱٫۲ تریلیون ترانزیستور ۱۶ نانومتری بود که همگی درون تراشه‌ای به‌مساحت ۴۶٬۲۲۵ میلی‌مترمربع (mm^۲) جای گرفته بودند. به‌علاوه تراشه‌ای که Cerebras موفق‌به ساختش شده بود ۱۸ گیگابایت حافظه داشت و از ابعادی بسیار بزرگ بهره‌مند بود. تراشه‌ی موردبحث دارای توان ۱۵ کیلووات بود و ۹ پتابایت‌بر‌ثانیه پهنای باند داشت؛ تمامی این اعداد که درباره‌ی WSE ذکر کردیم، حیرت‌آور هستند. این مشخصه‌ها درکنار یکدیگر باعث شدند تراشه‌ی یادشده، سریع‌ترین تراشه‌ی هوش مصنوعی دنیا باشد. همان‌طور که در تصویر زیر این پاراگراف می‌توانید ببینید، تراشه‌ی WSE ابعادی تقریبا معادل یک لپ‌تاپ دارد:

می‌توان محصولی ساخت که حتی قدرتمندتر از WSE باشد؟ جواب مثبت است. Cerebras در رویداد هات چیپس ۲۰۲۰ اینتل (Intel Hot Chips 2020) که به‌دلیل دنیاگیری ویروس کرونا به‌صورت آنلاین برگزار شد، حضور پیدا کرد تا مشخصات اولیه‌ی مدل جدید تراشه‌های خود را با عموم مردم در میان بگذارد.

در تراشه‌ی جدید شرکت خبری از لیتوگرافی ۱۶ نانومتری نیست و از ترانزیستورهای هفت نانومتری TSMC استفاده شده است. استفاده از لیتوگرافی هفت نانومتری، Cerebras را قادر ساخته تراشه‌ای متشکل‌از ۸۵۰٬۰۰۰ هسته‌ی پردازشی (عدد را درست خواندید!) تولید کند. پردازنده‌ی جدید Cerebras میزبان مجموعا ۲٫۶ تریلیون ترانزیستور است. همگی این اجزاء درون تراشه‌ای جای گرفته‌اند که به‌تنهایی به اندازه‌ی یک ویفر کامل ابعاد دارد. Cerebras از پردازنده‌ی جدید خود با نام کامل Wafer Scale Engine - Generation 2 یاد می‌کند.

پردازنده‌ی فعلی Cerebras Wafer Scale Engine محدودیت‌های فعلی تولید تراشه‌های مدرن را دور می‌زند تا بتواند ترانزیستورهای بسیار زیادی درون خود جای دهد. در صنعت تراشه‌‌سازی مدرن، ابعاد دایِ (Die) یکپارچه‌ی پردازنده محدود است و ازطریق کوچک‌کردن لیتوگرافی می‌توان شمار ترانزیستورها را افزایش داد. Cerebras با کنار زدن این محدودیت توانست تراشه‌ای بسازد که هم‌ابعاد ویفری کامل است. Cerebras به‌منظور دستیابی به این هدف، دای‌های مختلف را روی یک ویفر جمع و سپس ازطریق قطعه‌ای خاص در بین آن‌ها ارتباط ایجاد کرده است. به‌لطف این قطعه‌ی ارتباطی، تمامی دای‌ها درکنار هم قرار می‌گیرند تا به‌عنوان یک واحد پردازشی عمل کنند. 

نتیجه‌ی نهایی این شده است که پردازنده‌ی جدید Cerebras به‌میزان ۵۵٫۹ برابر بزرگ‌تر از بزرگ‌ترین پردازنده‌ی گرافیکی دنیا است. امروزه از Nvidia A100 که متعلق‌به خانواده‌ی امپر است به‌عنوان بزرگ‌ترین پردازنده‌ی گرافیکی دنیا یاد می‌شود؛ Nvidia A100 مساحتی برابربا ۸۲۶ میلی‌مترمربع دارد و از ۵۴٫۲ میلیارد ترانزیستور استفاده می‌‌کند. Nvidia A100 دارای ۶۴ هسته‌ی کودای FP32 به‌ازای هر واحد SM و درمجموع ۶٬۹۱۲ هسته‌ی کودای FP32 به‌ازای کل قدرت پردازشی است. 

تصاویری که در مقاله می‌بینید مربوط به نسل اول تراشه هستند. پردازنده‌ی جدید Cerebras همچون نسل اول خود از سیستم تحویل انرژی بسیار قدرتمند بهره می‌گیرد و نوعی سیستم خنک‌کننده‌ی ویژه دارد؛ این دو سیستم درکنار هم باعث می‌شوند تراشه‌ی Cerebras بتواند به‌خوبی کار کند. نسل دوم تراشه‌ی Wafer Scale Engine دارای همان ابعاد نسل اول است که اتفاقی کاملا طبیعی است؛ زیرا هرچند Cerebras توانسته برخی محدودیت‌ها را دور بزند اما هنوز هم به ابعاد یک ویفر محدود است و نمی‌تواند فراتر از آن برود. این درحالی است که نسل دوم WSE در مقایسه‌با نسل اول به‌میزان بیش از دو برابر ترانزیستور بیشتری در خود جای داده و این حقیقت برای شمار هسته‌های پردازشی نیز صدق می‌کند.

انتظار می‌رود Cerebras همچنین بتواند ظرفیت حافظه را در نسل دوم افزایش دهد و بهبودهایی محسوس در اینترکانکت‌های تراشه اعمال کند تا درنهایت پهنای باند افزایش یابد. هنگامی که Cerebras مدل نهایی تراشه را معرفی کند، اطلاعات بیشتری درباره‌ی آن کسب خواهیم کرد. Cerebras قصد دارد کنفرانس کوتاه دیگری هم برای ارائه‌ی جزئیات بیشتر درباره‌ی تراشه برگزار کند.

شما کاربران زومیت چه دیدگاهی درباره‌ی این خبر دارید؟