El procesador más grande jamás construido incluye 1,2 billones de transistores y deja atrás las CPU y GPU de gama alta de Intel y AMD

Una empresa ha logrado crear el chip de procesamiento más grande jamás creado y que supera con creces cualquier cosa que Intel o AMD hayan producido jamás. Con la increíble cantidad de 1,2 billones de transistores en la oblea de silicio, el procesador es, con diferencia, el chip semiconductor más grande jamás construido. La empresa detrás del procesador planea dedicar el chip a impulsar la Inteligencia Artificial (IA).

El Cerebras Wafer Scale Engine, fabricado por la nueva empresa de inteligencia artificial Cerebras Systems, es el chip semiconductor más grande jamás construido. La Unidad Central de Procesamiento o CPU tiene 1,2 billones de transistores, que son los interruptores electrónicos de encendido y apagado más básicos y esenciales de cualquier chip de silicio. El procesador fabricado recientemente por Advanced Micro Devices tiene 32 mil millones de transistores. No hace falta mencionar que la cantidad de transistores en Cerebras Wafer Scale Engine supera con creces incluso las CPU y GPU de gama alta de AMD e Intel.

Cerebras Wafer Scale Engine es el procesador de chip único más grande jamás construido:

Cerebras WSE es una enorme oblea de silicio de 46.225 milímetros cuadrados que alberga 400.000 núcleos de computación optimizados para IA, sin caché, sin gastos generales y 18 gigabytes de memoria SRAM local, distribuida y ultrarrápida como único nivel de memoria. jerarquía. En comparación, la GPU NVIDIA más grande mide 815 milímetros cuadrados y contiene 21,1 mil millones de transistores. Las matemáticas simples indicarán que Cerebras WSE es 56,7 veces más grande que la GPU NVIDIA de gama alta.

¡Hoy es el día perfecto para compartir nuestro primer tweet, ya que anunciamos el chip más grande jamás construido para acelerar la computación de IA! Lea todo sobre Cerebras Wafer Scale Engine (WSE) a través de @CABLEADO y @tsimonite pic.twitter.com/dX0xetyX6X

– Sistemas Cerebras (@CerebrasSystems) 19 de agosto de 2019

El ancho de banda de la memoria del Cerebras WSE es de 9 petabytes por segundo. En otras palabras, el procesador más grande del mundo cuenta con 3.000 veces más memoria en chip de alta velocidad y 10.000 veces más ancho de banda de memoria. Los núcleos del procesador están conectados entre sí mediante una red de comunicación de malla fina, totalmente de hardware y conectada en chip. Debido a la arquitectura simplificada y al enorme tamaño del chip, combinados con un ancho de banda ultraalto, el procesador puede ofrecer un ancho de banda agregado de 100 petabits por segundo. En pocas palabras, la gran cantidad de núcleos, más memoria local y una estructura de baja latencia y gran ancho de banda de Cerebras WSE lo convierten en un procesador ideal para acelerar significativamente las tareas de Inteligencia Artificial.

¿Por qué Intel y AMD no fabrican CPU y GPU tan enormes y diseñadas a medida?

Intel, AMD y la mayoría de los demás fabricantes de chips de silicio adoptan un enfoque tradicional y completamente diferente. Las potentes GPU y CPU comúnmente disponibles son en realidad una colección de chips creados sobre una oblea de silicio de 12 pulgadas y se procesan en una fábrica de chips en un lote. Cerebras WSE, por otro lado, es un único chip interconectado en una única oblea. En pocas palabras, todos los 1,2 billones de transistores del procesador más grande realmente funcionan juntos como un único chip de silicio gigante.

Hay una razón bastante simple por la que empresas como Intel y AMD no invierten en obleas de silicio tan increíblemente grandes. Una sola oblea de silicio tiene algunas impurezas, que pueden tener un efecto en cascada y eventualmente causar fallas. Los fabricantes de chips son muy conscientes de esto y construyen sus procesadores en consecuencia. Por lo tanto, el rendimiento real de las obleas de silicio en términos de chips de silicio que funcionan de manera confiable es bastante bajo. En otras palabras, si la oblea de silicio tiene un solo chip, entonces las posibilidades de impurezas y fallas son bastante altas.

Cerebras Wafer Scale Engine (WSE) es un único chip que contiene más de 1,2 billones de transistores pic.twitter.com/LvyQuBPdSE

— HPC Guru (Tomándose un descanso) (@HPC_Guru) 19 de agosto de 2019

Curiosamente, mientras otras empresas no han encontrado una solución viable, Cerebras ha diseñado su chip para que sea redundante. En pocas palabras, una impureza no desactivará todo el chip, señaló Andrew Feldman, cofundador de Cerebras Systems y director ejecutivo. “Diseñado desde cero para el trabajo de IA, Cerebras WSE contiene innovaciones fundamentales que avanzan en lo último en tecnología al resolver desafíos técnicos de décadas que limitaban los tamaños de los chips, como la conectividad entre retículas, el rendimiento, la entrega de energía y embalaje. Cada decisión arquitectónica se tomó para optimizar el rendimiento del trabajo de IA. El resultado es que Cerebras WSE ofrece, dependiendo de la carga de trabajo, cientos o miles de veces el rendimiento de las soluciones existentes en una pequeña fracción del consumo de energía y el espacio”.

Las tareas de IA seguirán exigiendo chips más grandes:

El nuevo procesador está diseñado a medida para manejar tareas de IA principalmente porque los chips más grandes procesan la información más rápidamente y producen respuestas en menos tiempo. La mayoría de las empresas de tecnología afirman que la limitación fundamental de la IA actual es que lleva demasiado tiempo entrenar modelos. Por lo tanto, algunos líderes tecnológicos están intentando optimizar sus algoritmos de IA para depender de menos conjuntos de datos. Sin embargo, cualquier buena IA obviamente mejorará con conjuntos de datos más grandes. Reducir el tiempo de entrenamiento aumentando el tamaño de la CPU es una forma de impulsar el procesamiento y reducir el tiempo de entrenamiento sin comprometer la calidad de la IA resultante.

El tejido de comunicación entre procesadores implementado en Cerebras WSE también es único en su tipo. La malla 2D de baja latencia y alto ancho de banda vincula los 400.000 núcleos del WSE con un total de 100 petabits por segundo de ancho de banda. Además, los núcleos del procesador son Sparse Linear Algebra Cores (SLAC), que están optimizados para primitivas de computación de redes neuronales. Ambos aspectos sitúan al chip muy por delante para las tareas de IA. Por lo tanto, es poco probable que los jugadores puedan comprar la CPU o GPU más grande y potente para sus PC.