Maszyna posłuży do wykonywania skomplikowanych obliczeń na potrzeby sztucznej inteligencji, przewidywania zmian pogodowych czy opracowywania elementów nowych samolotów.

– Platforma sprzętowa CS-1 eliminuje kluczowe wąskie gardła, które ograniczają wydajność w konwencjonalnych zastosowaniach komputerów wysokiej wydajności (HPC) – podkreśla dr Dirk Van Essendelft z Narodowego Laboratorium Technologii Energii w Departamencie Energii Stanów Zjednoczonych (NETL).

Nowatorskie podejście naukowców odpowiedzialnych za stworzenie Cerebras CS-1 tkwi w nietypowej, jednopłytkowiej konstrukcji komputera. Wszystkie podzespoły zostały rozlokowane w taki sposób, aby maksymalnie skrócić drogę, jaką musi przebyć impuls elektryczny odpowiedzialny za przesyłanie i analizowanie danych. Układ Cerebras Wafer Scale Engine składa się z 1,2 biliona tranzystorów tworzących 400 tys. rdzeni procesorowych. Dla porównania zaprezentowany niedawno układ GPU Nvidia A100 80GB dla superkomputerów dysponuje 56 mld tranzystorów.

CS-1 wyróżnia się także nietypową specyfikacją jak na urządzenie typu HPC. Sprzęt zamknięto w niewielkiej obudowie o wysokości 66 cm, a do dyspozycji naukowców oddano jedynie 18 GB pamięci SRAM. Jednak według zespołu badawczego taka liczba gigabajtów wystarczy, aby w pełni wykorzystać moc obliczeniową autorskiego układu. Procesor komunikuje się bowiem bezpośrednio z pamięcią, dzięki czemu ta może przetwarzać dane z prędkością dochodzącą do 9,6 PB/sec, znacznie sprawniej niż jakikolwiek konsumencki komputer dostępny na rynku.

– Obecne komputery HPC walczą głównie z problemami wynikającymi z fizyki – objętością i długością przewodów. Im mniejsze i krótsze są przewody łączące pamięć z jednostkami obliczeniowymi, tym komputery są szybsze i bardziej energooszczędne. W tradycyjnych komputerach HPC pamięć jest zlokalizowana dalej, więc długość przewodu może wynosić nawet kilkanaście lub kilkadziesiąt centymetrów – wskazuje Dirk Van Essendelft.

Inżynierowie Cerebras zadbali także o to, aby ich platforma pozwoliła wykorzystać możliwości najpopularniejszego oprogramowania wykorzystywanego na komputerach typu HPC. CS-1 jest w pełni kompatybilny z takimi frameworkami jak TensorFlow czy PyTorch, które powszechnie wykorzystuje się w badaniach nad algorytmami sztucznej inteligencji. CS-1 wyposażono również w interfejs C++, dzięki czemu badacze mogą na własną rękę rozwinąć możliwości tej przyszłościowej platformy.

Według inżynierów Cerebras jednostka złożona z 15 układów CS-1 w konstrukcji typu RACK będzie w stanie zastąpić serwerownie, które dotychczas zajmowały cały pokój. Według twórców pojedynczy chip CS-1 jest nawet 200-krotnie szybszy od superkomputera Joule, znajdującego się na 82. miejscu w rankingu TOP 500 superkomputerów.

Źródło: Newseria