Si está acostumbrado a pensar en CPUs y GPUs en la palma de su mano, piénselo de nuevo: Cerebras Systems dice que diseñó el chip más grande de todos los tiempos, del tamaño de un teclado de ordenador. Mientras que la GPU más grande incluye 21.100 millones de transistores y requiere 815 milímetros cuadrados de espacio de matriz, el chip de Cerebras Systems incluye 1,2 billones de transistores y requiere 46.225 milímetros cuadrados de silicio. Es de 71.64 pulgadas cuadradas, o sea, un chip rectangular que mide aproximadamente 20×23 cm. Es tan grande que Cerebras publicó una foto comparándola con un teclado de PC.
En realidad, como ya habrá entendido, el chip Cerebras no está diseñado para su PC. ¿Pero es real? Cerebras dice que sí y que el chip ya está realizando cargas de trabajo para algunos clientes. Sin embargo, la empresa todavía no ha revelado algunos detalles importantes, incluyendo el costo de producción, pero es interesante observar que el chip es producido por TSMC con una tecnología de proceso de 16 nm relativamente antigua.
Cerebras diseñó este chip para el aprendizaje profundo y lo caracterizó como una implementación de «escala de oblea» de una red neuronal, esencialmente para agrupar lógica, interconexión y memoria en una sola pieza de silicio. Aunque la producción puede ser costosa, la compañía cree que las interconexiones de chips son más rápidas y menos costosas que la construcción y conexión de núcleos estándar.
Sin embargo, es el tamaño asombroso del chip lo que es más impresionante. Consideremos una cosa: el procesador Intel Itanium, cuyo nombre en código es McKinley, fue visto como algo enorme cuando debutó en el mercado en 2002 con sus 221 millones de transistores. Pero el chip Cerebras tiene más de 5.000 veces los transistores del McKinley y más de 56 veces el tamaño de la matriz. Incluso el próximo IBM Power9 tiene «sólo» 8 mil millones de transistores.
La producción de un chip tan grande implica una serie de retos tecnológicos significativos, incluyendo la simple fabricación y el enfriamiento. Además, como la propia empresa admite, la fabricación de un chip tan grande sin defectos de fabricación es simplemente imposible; cada fabricante de chips se enfrenta a problemas derivados de defectos de fabricación y un número de chips «malos» en cada oblea, y que son simplemente descartados, es una penalidad prevista y admitida.
Aunque pueda parecer lo contrario, el diseño de un solo chip monolítico de este tipo ahorra costos de fabricación. «Debido a que se trata de un solo chip, se puede obtener todo con significativamente menos energía y espacio», dijo Sean Lie, ex arquitecto jefe de hardware de SeaMicro, quien ahora dirige la sección de Soluciones de Servidores de Centros de Datos de AMD.
Para enfriar un chip tan grande se necesita algo más que un disipador de calor y un ventilador. Cerebras dice que una «placa fría» está fijada sobre el silicio, con múltiples tubos montados verticalmente para enfriar directamente el chip con agua. Debido a que el chip es demasiado grande para caber en cualquier kit de enfriamiento tradicional, Cerebras diseñó el suyo propio combinando un PCB, la oblea, un conector personalizado que conecta los dos y la placa de frío.
Muchos chips son usualmente presentados en el evento Hot Chips que se lleva a cabo estos días en la Universidad de Stanford, pero muchos de ellos luego, permanecen en un estado de prototipo. Es casi seguro que las Cerebras caerán en la misma categoría, ya que nunca se verá nada parecido en un PC y, lo más probable, ni siquiera en el entorno de un servidor. Sin embargo, es de destacar el hecho es que este procesador es seguramente el mas sorprendente.
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