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芯片界的"巨无霸"逆袭!单晶圆算力碾压千块GPU

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当全球芯片巨头都在比拼"纳米瘦身"时,美国初创公司Cerebras却造出了比餐盘还大的怪兽级芯片——面积达462平方厘米(相当于一张扑克牌),塞进85万个计算核心!这个名为**晶圆级引擎-2(WSE-2)**的"巨无霸",单块芯片就能完成传统AI集群的任务,去年仅用10天就为阿联酋拼出全球最快AI超算之一。(注:数据来自Cerebras官网及论文图2)


颠覆常识的"反摩尔定律"

传统芯片制造像切披萨:在30厘米硅晶圆上刻数百个小芯片,切开后逐个封装。但Cerebras直接让整块晶圆变身单芯片!这种晶圆级集成(WSI)技术省去芯片间通信,数据传输速度飙升至220Pbit/秒——相当于每秒传输300万部高清电影。(注:对比NVIDIA A100芯片826mm²面积,WSE-2大56倍)

伊利诺伊大学教授拉凯什·库马尔点破关键:"传统AI集群90%能耗浪费在芯片间'喊话'上,而我们的设计让内存和处理器'同居一室'!"


死亡陷阱中杀出生路

巨型芯片曾是半导体业"坟场":
⚡️ 良率魔咒:传统芯片坏点可废弃,但整块晶圆一个瑕疵就报废
⚡️ 供电噩梦:20千瓦功率相当于20台微波炉,边缘供电会烧毁中心电路
⚡️ 散热危机:发热量堪比小型电炉,局部过热可能熔毁芯片

Cerebras的破解法堪称魔术:
冗余核心:预先埋设备用计算单元,自动绕过坏点
垂直供电:像千层蛋糕般从背面分层输电,避免"边缘饱中心饥"
水冷迷宫:为每块计算单元定制微型水管,精准控温


巨头观望下的商业冒险

尽管拿下美国能源部订单并部署阿联酋AI超算,质疑声仍未平息:
天价成本:单台CS-2加速器估价300万美元,仅适合"不差钱"的实验室
功能单一:加州大学洛杉矶分校教授普尼特·古普塔指出:"同质化核心无法像传统芯片灵活搭配专用模块"
技术围剿:普林斯顿团队开发的存内计算芯片即将上市,宣称"用标准尺寸实现近效能"


晶圆级计算的未来三问

1️⃣ 生态困局:当所有软件都为分布式计算设计,如何重构适配单芯片的系统?
2️⃣ 路线之争:模块化"小芯片"(Chiplet)能否用乐高式拼接实现同等效能?
3️⃣ 需求错配:在边缘计算兴起的时代,巨型芯片是否生不逢时?

正如论文中普林斯顿教授纳文·维尔玛的预言:"虽佩服Cerebras的胆识,但计算领域的未来未必属于庞然大物。"

评论
包庆华
太傅级
2025-06-07