專用人工智能計算機擊敗超級計算機“焦耳”，快200倍

美國塞雷布拉斯系統(tǒng)公司基于有史以來最大芯片制造的專用人工智能（AI）計算機CS—1，在一場具有5億個變量的模擬計算中，擊敗了世界排名第69的超級計算機。這項研究成果近日在世界超級計算大會SC20上進行了展示。

　　單晶圓規(guī)模的Cerebras CS-1可以解決一個大型的、稀疏的、結(jié)構(gòu)化的線性方程系統(tǒng)。

　　研究表明，CS—1在解決燃煤電廠的燃燒問題時，其速度要比其模擬的真實火焰更快。塞雷布拉斯及其合作伙伴美國國家能源技術(shù)中心稱，CS—1的完成速度要快于當今任何基于CPU或GPU的超級計算機。　　
塞雷布拉斯首席執(zhí)行官安德魯·費爾德曼表示，天氣預報、飛機機翼設(shè)計、核電站溫度預測以及許多其他復雜的問題，都可以通過模擬“流體在空間中的運動隨時間的推移”來解決。模擬計算將世界劃分為一組多維數(shù)據(jù)集，對這些多維數(shù)據(jù)集中的流體運動進行建模，并確定多維數(shù)據(jù)集之間的交互作用。這些多維數(shù)據(jù)集可以有100萬個甚至更多，可能需要50萬個變量來描述正在發(fā)生的事情。　　
此類模擬問題的解決方案需要計算機系統(tǒng)具有許多處理器內(nèi)核、非常接近內(nèi)核的大量內(nèi)存、連接內(nèi)核和內(nèi)存的巨大帶寬，以及連接內(nèi)核的帶寬負載。同樣地，這也是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓練計算機所需要的。CS—1包含一塊單芯片，其擁有40萬個內(nèi)核，18GB內(nèi)存，每秒9PB的內(nèi)存帶寬和每秒100PB的內(nèi)核間帶寬。　　
美國國家能源技術(shù)中心的科學家使用CS-1和世界排名第69的超級計算機“焦耳”對燃煤電廠中的燃燒問題進行了模擬。“焦耳”超算具有84000個CPU內(nèi)核，耗電量為450千瓦。相比之下，CS—1的功率約為20千瓦。模擬顯示，“焦耳”在2.1毫秒內(nèi)完成了計算，而CS-1用時僅為6微秒，將速度提高了200倍以上。　　
費爾德曼認為這一速度具有兩重含義。其一，在此類流體力學問題的大型模擬計算上，當今沒有CPU甚或GPU的組合可以擊敗CS—1。其二，由于模擬完成的速度比模擬的真實燃燒事件快，因此CS—1現(xiàn)在可以承擔一項新任務(wù)，即在復雜機器的控制系統(tǒng)中發(fā)揮作用。　　
第一代CS—1使用臺積電的16納米工藝，目前正在研制的下一代CS—1將使用7納米工藝，其內(nèi)存為40GB，AI處理器內(nèi)核數(shù)量將達85萬個。