美国塞雷(léi)布拉斯(sī)系统公司基(jī)于有史以来最大芯片制造的专用人(rén)工智(zhì)能(AI)计算机CS—1,在一场具有(yǒu)5亿(yì)个变量的模拟计算中,击败了世界排名第69的超级计算机。这(zhè)项研(yán)究成果近日在世界超级计算大会SC20上(shàng)进行了展示。
研究表明,CS—1在解决燃煤电厂的(de)燃烧问(wèn)题时,其速度要比其模拟的真(zhēn)实火(huǒ)焰更(gèng)快。塞(sāi)雷布拉斯及其合作(zuò)伙伴美国国家能源(yuán)技术中心称,CS—1的完成速度要快于当今任何基于(yú)CPU或GPU的超级计算机。
塞雷布(bù)拉(lā)斯首席执(zhí)行官安(ān)德鲁·费尔德曼表示,天气预(yù)报(bào)、飞(fēi)机机翼设(shè)计、核电站温度预(yù)测以及许多其他(tā)复杂的问题,都可以通过(guò)模拟“流体在空间中(zhōng)的运动随(suí)时间的推移”来解(jiě)决。模拟计(jì)算将世(shì)界(jiè)划分为一组多(duō)维数据集,对(duì)这(zhè)些(xiē)多维数(shù)据集(jí)中的流体运动进行(háng)建模,并确(què)定多维数据集之(zhī)间的(de)交互作用。这(zhè)些多(duō)维数据集可以有100万(wàn)个甚至更多(duō),可能需要50万个变(biàn)量来描述(shù)正在发生的(de)事情(qíng)。
此类模拟问题的(de)解决方(fāng)案需要计算机(jī)系统具有许(xǔ)多处理器内核(hé)、非常接近内核的大量(liàng)内存、连(lián)接内核和内(nèi)存的巨大带宽,以及连接内核的带宽负(fù)载。同样地,这也是神经网络训练计算机所(suǒ)需要的。CS—1包含一块单芯片,其拥有40万个内核,18GB内存(cún),每秒9PB的内存(cún)带宽(kuān)和每秒100PB的(de)内核间(jiān)带宽。
美国国家能源技术中(zhōng)心的(de)科(kē)学家(jiā)使用CS-1和世界排名第69的超级计算机“焦耳”对燃煤电厂中的燃烧问题(tí)进行了模拟。“焦(jiāo)耳”超算具有84000个CPU内核,耗电量为450千瓦(wǎ)。相比之(zhī)下,CS—1的功率约(yuē)为20千(qiān)瓦。模拟(nǐ)显示,“焦耳(ěr)”在2.1毫秒内完成了计(jì)算,而CS-1用(yòng)时仅为(wéi)6微秒(miǎo),将速(sù)度提高了200倍以上(shàng)。
费尔德曼认为这(zhè)一速度(dù)具有两重含(hán)义(yì)。其一,在此类流体(tǐ)力学问题的大型模拟计算上,当今没有CPU甚或GPU的组合可以击败CS—1。其(qí)二,由于模拟完(wán)成的速度(dù)比模(mó)拟的真实燃烧事件快,因此CS—1现在可以承(chéng)担一项新任务,即在复杂(zá)机器的(de)控制系统中发挥作(zuò)用。
第一代CS—1使(shǐ)用台积电(diàn)的16纳米工艺,目前正在研制的下一代CS—1将(jiāng)使用7纳米工艺,其(qí)内存为40GB,AI处理器内核数量将(jiāng)达85万个。