造出世界最大芯片，AI芯片明星獨角獸再獲2.5億美元融資

編譯 |  高歌
編輯 |  Panken
芯東西11月11日報道，曾造出世界最大芯片的美國AI芯片明星創(chuàng )企Cerebras Systems，最新宣布完成2.5億美元（約合16億人民幣）F輪融資。此次融資由Alphawave Ventures和阿布扎比增長(cháng)基金（ADG）領(lǐng)投。截至本輪融資，Cerebras的融資總額已達7.2億美元（約合46億人民幣），公司估值超過(guò)40億美元（約合256億人民幣）。

2019年8月，Cerebras的首顆晶圓級芯片WSE一問(wèn)世便轟動(dòng)全球科技圈，它由一整片晶圓制成，在46225mm2面積上集成了1.2萬(wàn)億個(gè)晶體管。其2021年推出的二代WSE-2更進(jìn)一步，采用7nm制程，創(chuàng )下集成2.6萬(wàn)億個(gè)晶體管的新紀錄。相比之下，被業(yè)界視作云端AI芯片標桿的英偉達A100 GPU，同樣采用7nm制程，總共有540億個(gè)晶體管。接下來(lái)，Cerebras計劃將此次融資用于擴大其全球業(yè)務(wù)和工程師團隊，以及設計下一代基于臺積電5nm節點(diǎn)的處理器。創(chuàng )業(yè)伙伴再上路投資人稱(chēng)正在重新定義AI的可能性

Cerebras Systems位于美國加利福尼亞州，由Andrew Feldman、Gary Lauterbach等人創(chuàng )建于2015年。Andrew Feldman和Gary Lauterbach分別是Cerebras Systems的首席執行官和首席技術(shù)官，兩人的合作時(shí)間已經(jīng)超過(guò)12年。Andrew Feldman有著(zhù)斯坦福大學(xué)的MBA學(xué)位，曾多次作為公司高管完成了收購和上市。Gary Lauterbach則是行業(yè)中著(zhù)名的計算機架構師，曾擔任SPARC Ⅲ和UltraSPARC Ⅳ微處理器的首席架構師。2007年，Andrew Feldman和Gary Lauterbach就一起創(chuàng )辦了微型服務(wù)器公司SeaMicro。2012年，SeaMicro被AMD以3.34億美元收購，兩人也一起加入了AMD。Andrew Feldman在A(yíng)MD做了兩年半的副總裁。

Cerebras Systems創(chuàng )建至今已完成了6輪融資，總金額達7.2億美元。早在2016年，Cerebras Systems完成了第一筆6450萬(wàn)美元的融資；次年1月，Cerebras Systems拿下2500萬(wàn)美元的B輪融資；6個(gè)月后，再次籌集6000萬(wàn)美元；2018年11月，完成8800萬(wàn)美元的D輪融資。隨著(zhù)不斷地融資，Cerebras Systems也從價(jià)值2.45億美元的公司成為了新的AI芯片獨角獸。Twitter、為Snap提供資金的Benchmark，傳奇芯片設計師、AMD前CTO? Fred Weber、著(zhù)名非營(yíng)利實(shí)驗室OpenAI的AI科學(xué)家、AlexNet的聯(lián)合創(chuàng )建者Ilya Sutskever等業(yè)界知名機構或大牛都對其進(jìn)行了投資。2019年，Cerebras Systems完成了E輪融資，公司估值約為24億美元。如今，新的F輪融資為該公司又籌集了2.5億美元的資金，而這相當于Cerebras Systems大約6%的股份，其估值已超過(guò)40億美元。據科技媒體AnandTech報道，這2.5億美元的融資將會(huì )支撐Cerebras未來(lái)2-3年的布局，包括在5nm節點(diǎn)上設計芯片和新的內存擴展方案等。目前Cerebras Systems在美國桑尼維爾、美國圣地亞哥、加拿大多倫多、日本東京等地擁有約400名員工，并希望到2022年底擴大到600人，主要增加工程師人數并專(zhuān)注于產(chǎn)品的全棧開(kāi)發(fā)。Alphawave Ventures的聯(lián)合創(chuàng )始人兼董事長(cháng)Rick Gerson稱(chēng)：“Cerebras Systems正在重新定義人工智能的可能性，并在加快制****和生命科學(xué)等幾個(gè)領(lǐng)域的創(chuàng )新方面有著(zhù)一流的表現。我們很自豪能與Andrew和Cerebras的團隊合作，支持他們將高性能AI計算引入全球新市場(chǎng)和地區?！?/span>二代處理器具有2.6萬(wàn)億個(gè)晶體管性能提升超1倍

2019年，Cerebras Systems發(fā)布了其第一代WSE芯片，這款芯片具有40萬(wàn)個(gè)內核和1.2萬(wàn)億個(gè)晶體管，使用臺積電16nm工藝制程。今年4月，Cerebras Systems推出了第二代處理器WSE-2，具有破紀錄的2.6萬(wàn)億個(gè)晶體管（市場(chǎng)上最大的GPU只有540億個(gè)晶體管）和85萬(wàn)顆AI優(yōu)化內核，大小類(lèi)似餐盤(pán)，采用臺積電的7nm工藝。相比于第一代WSE處理器，WSE-2在A(yíng)I內核數量、晶體管數量、密度、內存帶寬等參數上都有著(zhù)一倍以上的提升。

和當下的很多芯片不同，Cerebras Systems的WSE-1和WSE-2并不是用晶圓上的一小部分制成，而是將整個(gè)直徑為300mm的晶圓加工成1顆芯片。雖然這種芯片體積較大，但是由于晶體管和內核的數量、互連優(yōu)勢，相比同等算力的GPU集群，其功耗和所占空間都更小。傳統的GPU集群如果想要達到同等算力，需要數十個(gè)幾架承載數百甚至數千個(gè)GPU芯片。而CS-2只有26英寸高，是標準數據中心機架的1/3。Cerebras Systems的技術(shù)也在醫****、天文、科研等多個(gè)領(lǐng)域發(fā)揮出了作用。無(wú)論是美國阿貢國家實(shí)驗室、勞倫斯利弗莫爾國家實(shí)驗室、匹茲堡超算中心、愛(ài)丁堡大學(xué)超算中心等科研機構還是葛蘭素史克、東京電子器件等廠(chǎng)商都成為了Cerebras Systems的忠實(shí)客戶(hù)。
參數規模提升100倍還在云端提供深度學(xué)習服務(wù)

今年8月24日，Cerebras Systems還推出了世界上首個(gè)具備腦規模的AI解決方案。人腦包含約100萬(wàn)億個(gè)突觸結構，而此前最大的人工智能硬件集群大約只有1萬(wàn)億參數，類(lèi)似于同等數量的突觸，僅有人腦規模的1%。而Cerebras Systems單一的CS-2支持超過(guò)120萬(wàn)億參數，在規模上達到了人腦水平，推動(dòng)了AI神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )技術(shù)的發(fā)展。阿貢國家實(shí)驗室副主任Rick Stevens談道：“Cerebras 的發(fā)明將提高100倍的參數容量，它有可能改變行業(yè)。我們將首次能夠探索大腦大小的模型，開(kāi)辟了廣闊的研究和洞察的新途徑?！?/span>該解決方案包括四項核心技術(shù)，代號分別為Weight Streaming、MemoryX、SwarmX和Sparsity。Weight Streaming可以讓AI模型參數存儲在芯片外，同時(shí)提供與芯片相同的訓練和推理性能的能力，簡(jiǎn)化了工作負載分配模型。MemoryX是一種新的內存擴展技術(shù)，可實(shí)現2.4 PTAB的高性能內存，支持120萬(wàn)億的參數模型。SwarmX是一種高性能、AI優(yōu)化的通信互連結構，可以互連多達1.63億個(gè)AI內核，跨越192個(gè)CS-2系統協(xié)同工作，訓練單個(gè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )。Sparsity可以讓用戶(hù)選擇模型的重量稀疏程度，減少模型處理所需的FLOP算力和時(shí)間。9月16日，美國深度學(xué)習云服務(wù)商Cirrascale Cloud Services宣布采用CS-2系統和WSE-2處理器。在其應用中，8GPU服務(wù)器比CS-2系統訓練自然語(yǔ)言處理NLP BERT模型的時(shí)間慢9.5倍。而在訓練精度上，用戶(hù)需要超過(guò)120個(gè)GPU才能匹配單個(gè)CS-2系統的訓練精度。

結語(yǔ)：Cerebras Systems開(kāi)拓巨型芯片路線(xiàn)獲認可

需要指出的是，Cerebras Systems的WSE系列芯片并非單純的放大芯片尺寸。大尺寸芯片需要芯片企業(yè)在互連、芯片封裝、散熱等方面都有著(zhù)獨特的技術(shù)和解決方案，這些技術(shù)方案也體現在了Cerebras Systems腦規模AI解決方案中。雖然其芯片的尺寸較大，無(wú)法用于PC、移動(dòng)設備等領(lǐng)域，但Cerebras Systems也向我們展示了巨型芯片的廣闊應用前景，其產(chǎn)品可以在超算、云端等機構或企業(yè)的方案占據一席之地。而新一輪的融資代表了資本對這一技術(shù)路線(xiàn)的認可。來(lái)源：Cerebras Systems、AnandTech