速度快千倍!Cerebras設計史上最大的晶片,它能做到哪些事?
速度快千倍!Cerebras設計史上最大的晶片,它能做到哪些事?

iPhone的晶片比一半硬幣小,雲端服務器中的晶片比一角紙幣小,但現在,一個比iPad還大的晶片製造出來了。

它也成了目前史上最大的電腦晶片。這個晶片名為Cerebras Wafer Scale Engine,由加利福尼亞一家名為Cerebras的新創公司製造,尺寸約為8英吋×8英吋。

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圖/ 愛范兒

我們先來看看它「驚人」的性能參數:

  • 12,000億個晶體管
  • 46,225平方毫米的晶片面積
  • 400,000個AI可編程內核
  • 18GB超快速片上存儲器(SRAM)
  • 9PB/s內存頻寬
  • 100Petabits/s結構頻寬
  • 稀疏性的原生優化(避免乘以零)
  • 軟體與標準AI框架(如TensorFlow和PyTorch)的兼容性

如果你對這些參數的程度不熟悉的話,要知道,上個月AMD發布的世界上功能最強大的Epyc晶片,也只擁有320億個晶體管和64個內核。

比起世界上領先的圖形處理單元,Cerebras Wafer Scale Engine的高速片上快取大了3,000倍,內存帶寬大了10,000倍,它比最大的Nvidia GPU晶片面積也大了56.7倍。

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圖/ 愛范兒

按理說,在半導體行業中,其實更大的不代表就是更好。但其創辦人兼執行長安德魯・費爾德曼(Andrew Feldman)表示,更大的晶片,就是為了滿足更與時俱進的人工智慧

這背後的邏輯很簡單:AI對我們的生活影響越來越大,數據庫也越來越大,但現在人工智慧行業進步的主要瓶頸,就是培訓模型需要極長時間。高性能AI的深度學習,需要透過大量的運算和頻繁的數據訪問進行訓練,才能不斷改進和升級,一個更強大的處理器,才能盡可能快地處理海量成長的新數據。

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費爾德曼和原始的SeaMicro盒子
圖/ 愛范兒

該晶片使用台積電的16奈米工藝製造的300毫米晶圓切割而成,這是單個晶圓級的解決方案,比起以往大多數晶片都是數十上百個集合起來,它能透過84個互連晶片組成的晶圓直接聯動工作。

這不僅克服了數10年前晶片尺寸的技術限制,而且這個晶片還具有400,000個AI優化的內核,具有靈活性、可編程性。

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典型的矽片包含大約100 個電腦晶片. 圖片來自:GETTY IMAGES
圖/ 愛范兒

再加上比GPU大3,000倍的片上快取,解決了以往需要跨多個設備和內存層並行運算的問題,現在只用一個設備就能儲存和處理整個神經網絡。等於就是在一個晶片上,構建了帶有RAM的一整個電腦集群。

最後,與具有數百個傳統加速器的機架式服務器相比,Cerebras具有頻寬高、延遲低的獨特通訊結構,比現有的解決方案性能速度快數千倍,可以用以往無法想像的高效率來工作。

更多的內核、更大的RAM、低延遲高帶寬結構,共同構成了加速AI工作的絕佳環境。

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圖/ 愛范兒

Cerebras表示,該晶片可以驅動複雜的人工智慧(AI)系統,帶來AI技術的巨大飛躍,應用在未來的無人駕駛汽車、監控軟體市場等各個領域。但是,晶片製造商通常不會製造這麼大的晶片,因為這種大膽的設計,必須克服重大的技術障礙,包括互連、製造、封裝、冷卻等等。

即便是用了再精細的製造技術,這麼一大塊晶片也不可能沒有任何缺陷。雖然該公司打算使用「冗餘處理核心」技術,拋棄製造過程中一定數量的「壞」晶片,但量產良品率過低,也定會是個難越的坎。

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Cerebras正在設計自己的測試和包裝系統
圖/ 愛范兒

另外,冷卻晶片也是個問題。小型電腦晶片使用的功率低,很容易冷卻,而Cerebras龐大的晶片不僅僅是散熱器和風扇就能冷卻,而是需更專業的基礎設施來協助。

此外,晶片由於太大而無法放入任何傳統封裝中,Cerebras必需配合定制包裝技術和工具來應對挑戰。

Ian Cutress博士說道:這也是為什麼它適合人工智慧領域,因為那也是現在大筆資金流向的地方。

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圖/ 愛范兒

總而言之,Cerebras晶片的規模和雄心是瘋狂的。但因為缺乏性能和功耗的細節,現在很難評估Cerebras晶片在未來的影響力。Cerebras表示,它目前正在幾家大型潛在客戶中開始測試系統,並將於10月份開始商用。但它不會單獨銷售或作為擴充卡銷售,Cerebras希望在2020年中期推出圍繞此類晶片構建的完整服務器。

預計未來幾個月,Cerebras晶片還會公佈更多技術的細節,這項技術,也必會隨著AI日新月異的進程而持續升溫。

責任編輯:江可萱

本文授權轉載自:愛范兒

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新北首間 AI 科技高中!錦和高中導入羅技電子 Rally Board 65 打造「移動任意門」,讓世界走進教室!
新北首間 AI 科技高中!錦和高中導入羅技電子 Rally Board 65 打造「移動任意門」,讓世界走進教室!

深夜11點,多數高中生可能已經準備熄燈就寢,但新北市錦和高中的 AI 基地教室卻燈火通明。原來,錦和的老師、學生,正利用 Logitech 的會議室解決方案 Rally Board 65,和遠在美國科羅拉多州、有 17 小時時差的 Kent Denver School進行視訊。兩校學生在螢幕上熱切分享文化習俗與校園趣事,教室氣氛熱絡。

在錦和,這樣跨越時區和國界的「深夜國際教室」,並非偶一為之的特殊活動,而是透過台美教師討論規劃,有系統制度的國際交流日常。

事實上,作為新北市政府教育局認可的全新北市首間「AI科技高中」,近年來,錦和在數位轉型、科技教育上多有著墨。從生生用平板、建置全校數位互動軟體,到引進被師生譽為「移動任意門」的 Logitech Rally Board 65,錦和正以活潑、彈性的數位學習策略,重新定義未來教室的模樣。

注入數位學習DNA,翻轉傳統教學模式

但錦和的數位轉型並非一蹴可幾。早在疫情期間,錦和高中校長張純寧就意識到,數位教學不是選擇題,「因應數位浪潮、社會趨勢,我們一定得這麼做!」當時,她大刀闊斧將行政人員分組,手把手協助全校老師跨越科技門檻、熟悉線上教學,成功將「數位 DNA 」注入錦和。

如今,走進錦和的課堂,會看到生物老師利用平板搭配 AR 擴增實境技術,將圖像化為立體,讓學生直觀地觀察昆蟲解剖構造和心臟血液的流動;數學老師則透過 VR 虛擬實境,設計「密室逃脫」遊戲,讓學生在解謎中,學著邏輯推演;公民老師更帶著學生投入田野調查,將時事探討結合數位資訊,提升學習興趣。

「錦和的老師,幾乎都已經完成 AI 的增能研習。」張純寧透露,學校在將數位工具融入教學之餘,更和淡江大學合作開發專屬的「AI 倫理素養手冊」,並列為校定必修課程,目的是確保學生在擁抱 AI 的同時,也能建立正確的價值觀。

引進 Logitech Rally Board 65,打造無縫國際交流體驗

而隨著數位學習的版圖不斷擴張,近來,錦和面對的新挑戰,是為學生創造「無縫的國際交流體驗」。

為了讓學生有機會開口說外語、和世界接軌,錦和申請校園雙語計畫子計畫三,採購Logitech Rally Board 65,方便與美國、法國等國的姐妹校線上交流。但過去,要進行高規格的遠距教學,學校必須斥資打造一間固定的遠距教室,裡頭還得裝設投影機、追蹤攝影機和收音設備,不僅空間受限,設備盤點、維護也是行政人員的夢魘。

錦和高中圖書館主任吳孟仁解釋,如果讓學生一人用一台筆電視訊,只要有一位學生的設備出狀況,或是網路連線有問題,老師就必須先中斷課程,接著再像個工程師般,協助學生一一排除障礙;若採用多人在同一鏡頭前發言的模式,傳統的視訊鏡頭又無法照顧到每一個人,導致交流缺乏臨場感。

#1 羅技_第一篇(錦和高中)_115126
吳孟仁表示,學生為參與跨國交流,常於夜間上線,展現高度投入與國際視野。隨著數位工具融入學習,學生更主動表達、協作與創造,培養面向未來的關鍵能力。
圖/ 數位時代

「我們要的,是一款將使用門檻降到最低、讓老師容易上手的數位工具。」張純寧指出,本學年藉由校園雙語化計畫與參與教育部高中優質化數位前導學校計畫的契機下,錦和偶然接觸到 Logitech Rally Board 65,結果意外發現,Rally Board 65 能徹底解決跨國交流的痛點。

#2 羅技_第一篇(錦和高中)_115126
Logitech Rally Board 65 結合 65 吋觸控螢幕與 AI 視訊技術,搭配移動式腳架,有效解決跨國交流溝通挑戰。透過 AI 與數位工具導入,學生培養跨域協作與問題解決能力,學習成果不再侷限於考試。
圖/ 數位時代

Rally Board 65 作為專為新世代協作而生的全功能,配有 65 吋的 4K 超高畫質觸控螢幕,還有兩支無須配對、充電的隨插即用數位筆,讓師生能輕鬆在白板上書寫、共編討論。鏡頭、麥克風和揚聲器一體成型的配置,打破了過往需要拼拼湊湊各項硬體的限制;內建的「RightSight 2」智慧取景技術,不僅能自動追蹤並清晰框選正在發言的師生,學生不再需要擠在一個小小的筆電鏡頭前,也不用傳麥克風,只要像平常聊天般自然發言即可;另外,「RightSound 2」智慧調音技術則能透過 AI 回音抑制技術,過濾背景噪音,確保討論過程不受環境音干擾,讓跨國溝通有如面對面交流般清晰。

#3 羅技_第一篇(錦和高中)_115126
錦和高中透過視訊設備,與長期有往來的美國肯特丹佛學校進行即時交流,科技賦能教育場景,讓跨國學習成為日常。
圖/ 數位時代

張純寧特別提到,Rally Board 65 擺脫傳統需固定於牆面的限制,只要裝上專屬推車腳架,就能任意移動,「Rally Board 65 最大的優點,是『可攜』!讓我們隨時隨地都能在學校的任何一個地方,創造『教學角』。」她笑稱,要是學校裡多幾台這樣的設備,等於多蓋了幾間多功能教室。不僅具備高度機動性,Rally Board 65 在安裝與視角上也同樣靈活,支援桌面、壁掛等多元配置,螢幕亦可雙向翻轉,根據需求調整上下視角,輕鬆融入各種教學情境。

同時,Rally Board 65 還有「免學習」的特性,「插電就能用,老師完全不用特別學習。」吳孟仁分享,現在的台美跨國連線,即便安排在夜間11點,學校也不必指派資訊人員留守,老師自己就能輕鬆開機、主持課程,大幅提升設備的使用率與教學彈性。

軟、硬體設備的升級,最終仍要回歸學生的成長。張純寧表示,當學生具備強大的數位協作能力,並習慣在虛實整合的環境中表達自我時,「你會明顯發現,沒有學生再躲在角落了!每個人都必須、也樂於站出來展現自己。」比方說,在自然科探究與實作的全年級發表會裡,學生是以「線上共編」模式,繳出成果;原先對寫程式一竅不通的社會組學生,經過 AI 課程上的學習,現在竟然能運用 AI 工具,協助弱勢團體、公益組織開發出線上的「記帳系統」。

#4 羅技_第一篇(錦和高中)_115126
張純寧表示,穩定且符合使用習慣的數位工具,是支撐長時間教學與行政工作的關鍵。透過羅技鍵盤滑鼠符合人體工學的設計,在高工時及高強度的辦公室工作下,保持舒適與效率。
圖/ 數位時代

從最初克服線上教學的陣痛,到成為新北市首間 AI 科技高中,以及引進 Rally Board 65,錦和用實際行動證明,只要具創新教育思維、善用多元數位工具,就能打破空間、時間限制,為孩子們打造一座與世界無縫接軌的未來校園。

從理念到實踐,打造未來教學場域。歡迎教職員夥伴預約參觀 Logitech 展示中心,了解更多 AI 教育解決方案:https://360theredmarker.com/vt/logitech-taipei/

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