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專用人工智能計算機擊敗超級計算機“焦耳”,快200倍

   日期:2020-11-30     來源:科技日報    作者:阿芬     評論:0    
標(biāo)簽: 人工智能 計算機
  美國塞雷布拉斯系統(tǒng)公司基于有史以來最大芯片制造的專用人工智能(AI)計算機CS—1,在一場具有5億個變量的模擬計算中,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SC20上進行了展示。單晶圓規(guī)模的Cerebras CS-1可以解決一個大型的、稀疏的、結(jié)構(gòu)化的線性方程系統(tǒng)。
 

單晶圓規(guī)模的Cerebras CS-1可以解決一個大型的、稀疏的、結(jié)構(gòu)化的線性方程系統(tǒng)。
 
  研究表明,CS—1在解決燃煤電廠的燃燒問題時,其速度要比其模擬的真實火焰更快。塞雷布拉斯及其合作伙伴美國國家能源技術(shù)中心稱,CS—1的完成速度要快于當(dāng)今任何基于CPU或GPU的超級計算機。
 
  塞雷布拉斯首席執(zhí)行官安德魯·費爾德曼表示,天氣預(yù)報、飛機機翼設(shè)計、核電站溫度預(yù)測以及許多其他復(fù)雜的問題,都可以通過模擬“流體在空間中的運動隨時間的推移”來解決。模擬計算將世界劃分為一組多維數(shù)據(jù)集,對這些多維數(shù)據(jù)集中的流體運動進行建模,并確定多維數(shù)據(jù)集之間的交互作用。這些多維數(shù)據(jù)集可以有100萬個甚至更多,可能需要50萬個變量來描述正在發(fā)生的事情。
 
  此類模擬問題的解決方案需要計算機系統(tǒng)具有許多處理器內(nèi)核、非常接近內(nèi)核的大量內(nèi)存、連接內(nèi)核和內(nèi)存的巨大帶寬,以及連接內(nèi)核的帶寬負(fù)載。同樣地,這也是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練計算機所需要的。CS—1包含一塊單芯片,其擁有40萬個內(nèi)核,18GB內(nèi)存,每秒9PB的內(nèi)存帶寬和每秒100PB的內(nèi)核間帶寬。
 
  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”對燃煤電廠中的燃燒問題進行了模擬。“焦耳”超算具有84000個CPU內(nèi)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(nèi)完成了計算,而CS-1用時僅為6微秒,將速度提高了200倍以上。
 
  費爾德曼認(rèn)為這一速度具有兩重含義。其一,在此類流體力學(xué)問題的大型模擬計算上,當(dāng)今沒有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燃燒事件快,因此CS—1現(xiàn)在可以承擔(dān)一項新任務(wù),即在復(fù)雜機器的控制系統(tǒng)中發(fā)揮作用。
 
  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(nèi)存為40GB,AI處理器內(nèi)核數(shù)量將達(dá)85萬個。   (馮衛(wèi)東)
 
 
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