人工智能大規(guī)模模擬計算比過度計算快200倍
Cereblas系統(tǒng)公司在基于CS-1的500米可變模擬中擊敗了世界上第69臺超級計算機(jī)。CS-1是歷史上最大的芯片制造的專用人工智能計算機(jī)。這項(xiàng)研究的結(jié)果最近在世界超級計算大會(SC20)上公布。
研究結(jié)果表明，當(dāng)CS-1解決了燃煤電廠的燃燒問題時，其速度快于其模擬的真實(shí)火焰。Sereblas和他的合作伙伴國家能源技術(shù)中心(National Center For Energy Technology)表示，CS-1的完成速度比任何CPU或基于GPU的超級計算機(jī)都要快。
Sereblas首席執(zhí)行官安德魯·費(fèi)德曼(Andrew Fedman)表示，天氣預(yù)報、飛機(jī)機(jī)翼設(shè)計、核電站溫度預(yù)測以及許多其他復(fù)雜問題可以通過模擬"流體在空間隨時間的移動"來解決。這種模擬將世界劃分為一組多維數(shù)據(jù)集，對這些立方體中的流體運(yùn)動進(jìn)行建模，并確定立方體之間的相互作用。這些立方體可能有100萬或更多，可能需要500000個變量來描述正在發(fā)生的事情。
要解決這種模擬問題，計算機(jī)系統(tǒng)需要有許多處理器核，許多內(nèi)存非常接近內(nèi)核，巨大的帶寬連接到內(nèi)核和內(nèi)存，以及連接到內(nèi)核的帶寬負(fù)載。類似地，這也是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練計算機(jī)所需要的。CS-1包含一個具有400000內(nèi)核、18 GB內(nèi)存、每秒9PB內(nèi)存帶寬和100 pb內(nèi)核帶寬的單芯片。
國家能源技術(shù)中心(National Center For Energy Technology)的科學(xué)家使用世界上第69臺超級計算機(jī)CS-1和焦耳(Joule)來模擬燃煤發(fā)電廠的燃燒。焦耳超級計算有84000個CPU核，耗電量為450千瓦。相比之下，CS-1的功率約為20千瓦。仿真結(jié)果顯示，"焦耳"在2.1毫秒內(nèi)完成了計算，而CS-1只用了6微秒，速度提高了200多倍。
費(fèi)德曼認(rèn)為，這種速度有兩個含義。第一，在大規(guī)模模擬這類流體力學(xué)問題時，沒有CPU甚至GPU的組合來擊敗CS-1。其次，由于模擬比模擬的實(shí)際燃燒事件完成得更快，CS-1現(xiàn)在可以承擔(dān)一項(xiàng)新任務(wù)，即在復(fù)雜機(jī)器的控制系統(tǒng)中發(fā)揮作用。
第一代CS-1采用臺積電的16 nm工藝，下一代CS-1目前正在開發(fā)中，它將使用7nm技術(shù)，擁有40 GB內(nèi)存和850000個AI處理器核。
