致力于發展人工智能超級運算的公司Cerebras Systems，繼2019 年推出全球最大的晶圓級處理器WSE之后，日前再于此基礎上開發出容納更多晶體管的WSE-2 處理器。

據官方數字，WSE-2 處理器在幾乎等于一整個12 吋晶圓大小的處理器，容納2.6 萬億個晶體管，預計新處理器可以為人工智能運算帶來突飛猛進的效益。

Cerebras Systems 表示，WSE 系列處理器是針對人工智能運算客制化產品，WSE2于第一代一樣，芯片面積近乎于整張12吋晶圓，達到了4.6萬mm 2 但采用了臺積電7 納米制程的WSE-2處理器擁有2.6 萬億個晶體管和85萬個人工智能最佳化內核，為首代WSE 處理器的兩倍多。Cerebras還引用了1000倍的板載內存，帶有40 GB的SRAM，而Ampere A100則為40MB。

這些核心用帶有FMAC數據路徑的二維網連接。Cerebras通過設計一個可以繞過任何制造缺陷的系統來實現100%的良率--最初Cerebras有1.5%的額外內核以允許缺陷的存在，但后來被告知這太多了，因為臺積電的工藝已經非常成熟。

Cerebras與WSE的目標是提供一個單一的平臺，通過創新的專利設計，允許在人工智能計算中有用的更大的處理器，但也已經擴展到更廣泛的HPC工作負載。

建立在第一代WSE之上

該設計的一個關鍵是自定義圖形編譯器，它采用pyTorch或TensorFlow，并將每一層映射到芯片的一個物理部分，允許在數據流過時進行異步計算。擁有如此大的處理器意味著數據永遠不必離開芯片而在內存中等待，從而避免了浪費功耗，并且可以以流水線的方式不斷進入計算的下一個階段。編譯器和處理器的設計也考慮到了稀疏性，無論批次大小，都可以實現高利用率，或者可以使參數搜索算法同時運行。

對于Cerebras的第一代WSE是作為一個完整的系統出售的，稱為CS-1，該公司已有幾十個已部署的系統正在運行，包括一些研究實驗室、制藥公司、生物技術研究、軍事以及石油和天然氣行業。勞倫斯·利弗莫爾（LawrenceLivermore）有一個CS-1與它的23 PFLOP 'Lassen'超級計算機相配。匹茲堡超級計算機中心用500萬美元的撥款購買了兩套系統，并將這些系統連接到其Neocortex超級計算機上，從而實現了同步AI和增強型計算。

產品和合作關系

目前，Cerebras銷售的完整CS-1系統是一個15U的盒子，包含一個WSE-1以及12x100GbE、12個4千瓦的電源（6個冗余，峰值功率約23千瓦），在一些機構的部署是與HPE的SuperDome Flex搭配。新的CS-2系統也有這樣的配置，盡管核心數增加了一倍多，板載內存也增加了一倍，但仍在相同的功率范圍內。與其他平臺相比，這些處理器在15U的設計中是垂直排列的，以便于訪問，并在如此大的處理器上內置液體冷卻。

Cerebras設計的獨特之處在于能夠超越通常在制造中呈現的物理制造極限，即所謂的網紋極限。處理器在設計時將這一限制作為芯片的最大尺寸，因為用交叉網紋連接兩個區域很困難。這是Cerebras帶來的秘訣的一部分，該公司仍然是唯一一家提供這種規模的處理器的公司--Cerebras開發并獲得的構建這些大型芯片的專利在這里仍然發揮作用，第二代WSE將被構建在CS-2系統中，在連接和視覺方面的設計與CS-1相似。

同樣的編譯器和軟件包的更新使任何使用第一個系統試驗AI工作負載的客戶能夠在部署第二個系統時使用。Cerebras一直致力于更高層次的實現，使擁有標準化TensorFlow和PyTorch模型的客戶能夠通過添加三行代碼并使用Cerebras的圖形編譯器，非常快速地同化他們現有的GPU代碼。然后，編譯器將整個85萬個內核分成各層的片段，使數據流以流水線的方式不停頓的進行。該芯片還可以同時用于多個網絡的參數搜索。

作為一家公司，Cerebras在多倫多、圣地亞哥、東京和舊金山擁有約300名員工。首席執行官Andrew Feldman表示，他們已經開始盈利，已經有幾十家客戶部署了CS-1，還有更多的客戶已經在遠程試用CS-2，他們正在開發商業系統。除了人工智能，由于芯片的靈活性可以實現流體動力學和其他計算模擬，Cerebras也從典型的商業高性能計算市場獲得了極大關注，比如油氣和基因組學。CS-2的部署將在今年第三季度晚些時候進行，價格已經從200萬到300萬美元上漲到幾百萬美元。