Prosesor Terbesar yang Pernah Dibangun Dengan Paket 1.2 Triliun Transistor, Meninggalkan CPU dan GPU Intel dan AMD Teratas

Sebuah perusahaan telah berhasil menciptakan chip pemrosesan terbesar yang jauh melebihi apa pun yang pernah diproduksi Intel atau AMD. Dengan 1.2 Triliun transistor gila pada wafer silikon, prosesor sejauh ini merupakan chip semikonduktor terbesar yang pernah dibuat. Perusahaan di balik prosesor tersebut berencana untuk mendedikasikan chip tersebut untuk meningkatkan Artificial Intelligence (AI).

Mesin Skala Wafer Cerebras, dibuat oleh perusahaan kecerdasan buatan baru, Cerebras Systems, adalah chip semikonduktor terbesar yang pernah dibuat. Central Processing Unit atau CPU memiliki 1,2 triliun transistor, yang merupakan sakelar elektronik on-off paling dasar dan esensial dari setiap chip silikon. Prosesor yang baru-baru ini diproduksi oleh prosesor Perangkat Mikro Canggih memiliki 32 miliar transistor. Tak perlu disebutkan lagi, jumlah transistor pada Cerebras Wafer Scale Engine jauh melebihi bahkan CPU dan GPU AMD dan Intel kelas atas.

Mesin Skala Wafer Cerebras Adalah Prosesor Satu Chip Terbesar Yang Pernah Dibuat:

Cerebras WSE adalah 46.225 milimeter persegi wafer silikon yang menampung 400.000 AI yang dioptimalkan, tanpa cache, tanpa overhead, inti komputasi, dan memori SRAM lokal, terdistribusi, super cepat sebesar 18 gigabyte sebagai satu-satunya level memori hirarki. Sebagai perbandingan, GPU NVIDIA terbesar berukuran 815 milimeter persegi dan mengemas 21,1 Miliar transistor. Perhitungan sederhana akan menunjukkan Cerebras WSE 56,7 kali lebih besar dari GPU NVIDIA kelas atas.

Bandwidth memori Cerebras WSE adalah 9 petabyte per detik. Dengan kata lain, prosesor terbesar di dunia membanggakan 3.000 kali lebih banyak kecepatan tinggi, memori dalam chip dan 10.000 kali lebih banyak bandwidth memori. Inti prosesor dihubungkan bersama dengan jaringan komunikasi terkoneksi mesh on-chip yang lengkap dan terperinci. Karena arsitektur yang disederhanakan dan ukuran die yang sangat besar, dikombinasikan dengan bandwidth yang sangat tinggi, prosesor dapat memberikan bandwidth agregat 100 petabit per detik. Sederhananya, jumlah core Cerebras WSE yang besar, lebih banyak memori lokal, dan latensi rendah, fabric bandwidth tinggi menjadikannya prosesor yang ideal untuk mempercepat tugas-tugas Artificial Intelligence secara signifikan.

Mengapa Intel dan AMD Tidak Membuat CPU dan GPU Besar yang Dirancang Khusus?

Intel, AMD, dan kebanyakan pembuat chip silikon lainnya mengadopsi pendekatan yang sama sekali berbeda dan tradisional. GPU dan CPU kuat yang tersedia secara umum sebenarnya adalah kumpulan chip yang dibuat di atas wafer silikon 12 inci dan diproses di pabrik chip dalam satu batch. Cerebras WSE, di sisi lain, adalah chip tunggal yang saling berhubungan pada satu wafer. Sederhananya, semua 1,2 Triliun transistor pada prosesor terbesar benar-benar bekerja sama sebagai satu chip silikon raksasa.

Ada alasan yang agak sederhana mengapa perusahaan seperti Intel dan AMD tidak berinvestasi dalam wafer silikon yang sangat besar. Satu wafer silikon memang memiliki sedikit kotoran, yang dapat menyebabkan efek berjenjang dan akhirnya menyebabkan kegagalan. Pembuat chip sangat menyadari hal yang sama dan membangun prosesor mereka sesuai dengan itu. Oleh karena itu, hasil sebenarnya dari wafer silikon dalam hal chip silikon yang bekerja dengan andal cukup rendah. Dengan kata lain, jika wafer silikon hanya memiliki satu chip, maka kemungkinan ketidakmurnian dan kegagalannya cukup tinggi.

Menariknya, sementara perusahaan lain belum menemukan solusi yang bisa diterapkan, Cerebras dilaporkan telah merancang chipnya agar berlebihan. Sederhananya, satu ketidakmurnian tidak akan menonaktifkan seluruh chip, kata Andrew Feldman, yang ikut mendirikan Cerebras Systems dan menjabat sebagai CEO. “Didesain dari awal untuk pekerjaan AI, Cerebras WSE berisi inovasi mendasar yang memajukan state-of-the-art dengan memecahkan tantangan teknis berusia puluhan tahun yang membatasi ukuran chip - seperti konektivitas lintas retikel, hasil, pengiriman daya, dan pengemasan. Setiap keputusan arsitektur dibuat untuk mengoptimalkan kinerja untuk pekerjaan AI. Hasilnya adalah Cerebras WSE memberikan, bergantung pada beban kerja, ratusan atau ribuan kali kinerja solusi yang ada pada sebagian kecil dari daya dan ruang. ”

Tugas AI Akan Terus Menuntut Chip yang Lebih Besar:

Prosesor baru ini dibuat khusus untuk menangani tugas-tugas AI terutama karena chip yang lebih besar memproses informasi dengan lebih cepat, menghasilkan jawaban dalam waktu yang lebih singkat. Sebagian besar perusahaan teknologi mengklaim bahwa batasan mendasar dari AI saat ini adalah terlalu lama untuk melatih model. Karenanya, beberapa pemimpin teknologi mencoba mengoptimalkan algoritme AI mereka untuk mengandalkan lebih sedikit kumpulan data. Namun, setiap AI yang bagus jelas akan menjadi lebih baik dengan kumpulan data yang lebih besar. Mengurangi waktu pelatihan dengan meningkatkan ukuran CPU adalah salah satu cara untuk meningkatkan pemrosesan dan menurunkan waktu pelatihan tanpa mengorbankan kualitas AI yang dihasilkan.

Kain komunikasi antar-prosesor yang digunakan pada Cerebras WSE juga unik. Mesh 2D latensi rendah, bandwidth tinggi, menghubungkan semua 400.000 core di WSE dengan bandwidth agregat 100 petabit per detik. Selain itu, inti pada prosesor adalah Sparse Linear Algebra Cores (SLAC), yang dioptimalkan untuk komputasi primitif jaringan saraf. Kedua aspek tersebut menempatkan chip jauh di depan untuk tugas AI. Oleh karena itu, kecil kemungkinan gamer dapat membeli CPU atau GPU terbesar dan terkuat untuk PC mereka.