專(zhuān)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公司基于有史以來(lái)最大芯片制造的專(zhuān)用人工智能（AI）計算機CS—1，在一場(chǎng)具有5億個(gè)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(huì )SC20上進(jìn)行了展示。

　　單晶圓規模的Cerebras CS-1可以解決一個(gè)大型的、稀疏的、結構化的線(xiàn)性方程系統。

　　研究表明，CS—1在解決燃煤電廠(chǎng)的燃燒問(wèn)題時(shí)，其速度要比其模擬的真實(shí)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(chēng)，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?！　?br/>塞雷布拉斯首席執行官安德魯·費爾德曼表示，天氣預報、飛機機翼設計、核電站溫度預測以及許多其他復雜的問(wèn)題，都可以通過(guò)模擬“流體在空間中的運動(dòng)隨時(shí)間的推移”來(lái)解決。模擬計算將世界劃分為一組多維數據集，對這些多維數據集中的流體運動(dòng)進(jìn)行建模，并確定多維數據集之間的交互作用。這些多維數據集可以有100萬(wàn)個(gè)甚至更多，可能需要50萬(wàn)個(gè)變量來(lái)描述正在發(fā)生的事情?！　?br/>此類(lèi)模擬問(wèn)題的解決方案需要計算機系統具有許多處理器內核、非常接近內核的大量?jì)却?、連接內核和內存的巨大帶寬，以及連接內核的帶寬負載。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(wàn)個(gè)內核，18GB內存，每秒9PB的內存帶寬和每秒100PB的內核間帶寬?！　?br/>美國國家能源技術(shù)中心的科學(xué)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(chǎng)中的燃燒問(wèn)題進(jìn)行了模擬?！敖苟背憔哂?4000個(gè)CPU內核，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毫秒內完成了計算，而CS-1用時(shí)僅為6微秒，將速度提高了200倍以上?！　?br/>費爾德曼認為這一速度具有兩重含義。其一，在此類(lèi)流體力學(xué)問(wèn)題的大型模擬計算上，當今沒(méi)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(shí)燃燒事件快，因此CS—1現在可以承擔一項新任務(wù)，即在復雜機器的控制系統中發(fā)揮作用?！　?br/>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，其內存為40GB，AI處理器內核數量將達85萬(wàn)個(gè)。