美國(guó)塞雷布拉斯系統(tǒng)公司基于有史以來(lái)最大芯片制造的專用人工智能(AI)計(jì)算機(jī)CS—1，在一場(chǎng)具有5億個(gè)變量的模擬計(jì)算中，擊敗了世界排名第69的超級(jí)計(jì)算機(jī)。這項(xiàng)研究成果近日在世界超級(jí)計(jì)算大會(huì)SC20上進(jìn)行了展示。
研究表明，CS—1在解決燃煤電廠的燃燒問(wèn)題時(shí)，其速度要比其模擬的真實(shí)火焰更快。塞雷布拉斯及其合作伙伴美國(guó)國(guó)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(jí)計(jì)算機(jī)。
塞雷布拉斯首席執(zhí)行官安德魯·費(fèi)爾德曼表示，天氣預(yù)報(bào)、飛機(jī)機(jī)翼設(shè)計(jì)、核電站溫度預(yù)測(cè)以及許多其他復(fù)雜的問(wèn)題，都可以通過(guò)模擬“流體在空間中的運(yùn)動(dòng)隨時(shí)間的推移”來(lái)解決。模擬計(jì)算將世界劃分為一組多維數(shù)據(jù)集，對(duì)這些多維數(shù)據(jù)集中的流體運(yùn)動(dòng)進(jìn)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(wàn)個(gè)甚至更多，可能需要50萬(wàn)個(gè)變量來(lái)描述正在發(fā)生的事情。
此類模擬問(wèn)題的解決方案需要計(jì)算機(jī)系統(tǒng)具有許多處理器內(nèi)核、非常接近內(nèi)核的大量?jī)?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(jì)算機(jī)所需要的。CS—1包含一塊單芯片，其擁有40萬(wàn)個(gè)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(guó)國(guó)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(jí)計(jì)算機(jī)“焦耳”對(duì)燃煤電廠中的燃燒問(wèn)題進(jìn)行了模擬。“焦耳”超算具有84000個(gè)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(jì)算，而CS-1用時(shí)僅為6微秒，將速度提高了200倍以上。
費(fèi)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(wèn)題的大型模擬計(jì)算上，當(dāng)今沒(méi)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(shí)燃燒事件快，因此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使用臺(tái)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(wàn)個(gè)。(記者馮衛(wèi)東)
關(guān)鍵詞： AI大型模擬計(jì)算
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