Novo chip gigante da Cerebras Systems
O novo chip Deep Learning da Cerebras Systems é tão grande quanto o seu teclado e o maior de todos os tempos.
Não, você não verá isso no seu PC. Mas é um exemplo notável do que os projetistas de CPU pensam quando desenvolvem chips de aprendizagem profunda para acelerar as cargas de trabalho do servidor.
Quando você se acostumar a pensar em CPUs e GPUs que cabem na palma da sua mão, pense novamente - a Cerebras Systems diz que é o maior chip de todos os tempos, do tamanho do teclado do seu computador .
Cerebras vai revelar este Whopper of a Chip esta noite na conferência Hot Chips na Universidade de Stanford. Enquanto a maior GPU inclui 21,1 bilhões de transistores e o espaço 815 de milímetro quadrado necessário, o chip da Cerebras Systems inclui 1,2 trilhões de transistores e requer o silício 46.225 de milímetro quadrado. Estes são 71,64 polegadas quadradas ou um chip retangular que mede cerca de 8 polegadas X 9 polegadas. É tão grande que a Cerebras divulgou fotos que o comparam a um teclado de PC!
Não, o chip Cerebras não foi projetado para o seu PC. Mas isso é real? A Cerebras diz que já tem cargas de trabalho de clientes em execução. Mas detalhes importantes, como o número de núcleos e a quantidade de memória e o custo de produção, retiveram a empresa. Curiosamente, ele é fabricado em uma tecnologia de processo 16nm relativamente antiga da TSMC.
As especificações dos chips do sistema Cerebras.
A Cerebras desenvolveu seu chip de aprendizado profundo, como é chamada uma grande e crescente parte das cargas de trabalho do data center. A Cerebras caracterizou seu chip como uma implementação em "escala de wafer" de uma rede neural que essencialmente agrupa a lógica, a conexão e a memória em uma única peça de silício. Embora sua fabricação possa ser cara, a empresa acredita que as interconexões on-chip são mais rápidas e mais econômicas do que construir e conectar núcleos discretos.
É o tamanho atraente do chip, que, no entanto, não pode deixar de levantar as sobrancelhas. Lembre-se: o processador Itanium original da Intel, codinome McKinley, foi considerado massivo quando estreou o 2002 com 221 milhões de transistores. Mas o chip Cerebras tem mais transistores que o McKinley em 5.000, em 56 vezes maior! Até mesmo a próxima geração Power9 da IBM, anunciada aqui na Hot Chips, possui apenas 8 bilhões de transistores.
Aqui está o chip Cerebras, retratado contra uma bola de beisebol como uma escala adicional.
A fabricação de um chip tão grande apresenta uma série de desafios importantes, incluindo apenas a fabricação e o resfriamento. Mesmo fazer um chip tão grande sem defeitos de fabricação é simplesmente impossível, a Cerebras admite - todo fabricante de chips sofre de defeitos de fabricação, e um certo número de chips “ruins” em cada wafer são simplesmente descartados. No caso da Cerebras, a empresa projeta núcleos de processamento redundantes e acredita que erros tornarão alguns deles inutilizáveis. (Quantos, no entanto, a empresa não disse. Existem mais de 400.000 núcleos no total.) Uma malha de E / S que conecta um núcleo ao próximo pode rotear em torno de núcleos com defeito.
O design contra-intuitivo de um único chip monolítico realmente economiza custos de fabricação. "Como é apenas um chip, você obtém tudo com muito menos energia e menos espaço", disse Sean Lie, ex-arquiteto-chefe de hardware da SeaMicro, posteriormente adquirida pela AMD, e pela divisão de soluções de servidor de data center da AMD .
Resfriar um chip tão grande requer mais do que apenas um dissipador de calor e um ventilador. A Cerebras diz que há uma "placa fria" colocada sobre o silício que usa vários canos de água montados verticalmente para resfriar diretamente o chip. Como o chip é muito grande para caber em um pacote convencional, a Cerebras desenvolveu seu próprio projeto, combinando uma placa de circuito, o wafer, um conector personalizado conectando os dois e a placa de resfriamento.
Numerosas fichas fazem a sua estreia na conferência Hot Chips e nunca mais serão vistas. É quase certo que a Cerebras cairá na mesma categoria - você nunca verá nada parecido em um PC, e eles podem nem sobreviver por muito tempo na sala do servidor. Mas o apelo dos chips quentes é que você nunca sabe o que verá - e o processador Cerebras é certamente incrível.
Teste e foto: Cerebras Systems Tradução e edição: Institute for Rare Earths and Metals
