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Cerebras crea un chip con 400.000 núcleos y un billón de transistores

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La compañía Cerebras ha presentado el Wafer Scale Engine, un proyecto impresionante que se ha convertido en el chip más grande del mundo. Como podemos ver en la imagen de portada es enorme, tanto que ocupa (aproximadamente) la misma superficie que una oblea estándar de silicio, con la particularidad que le otorga su forma cuadrada.

Una imagen vale más que mil palabras, ¿pero qué sentido tiene un chip como este? Sus creadores, la startup Cerebras Systems, lo han diseñado como una respuesta a las necesidades crecientes del sector de la inteligencia artificial, la inferencia y el aprendizaje profundo. En efecto, el chip Wafer Scale Engine está pensado para sacar adelante esas cargas de trabajo de una forma óptima y reducir, además, los coses asociados a los equipos de alto rendimiento que están constituidos por varios chips.

Para diseñar un único chip que ocupa toda una oblea de silicio Cerebras ha tenido que superar las limitaciones inherentes a los procesos productivos actuales. El resultado es una enorme pastilla de silicio que suma 400.000 núcleos unidos entre sí a través de un sistema de interconexión que ha sido optimizado para superar pequeños problemas productivos, y que ofrece un ancho de banda de hasta 100 Pb/s.

Es un detalle muy importante. Al integrar una cantidad tan enorme de núcleos en una única pastilla de silicio se incrementan los riesgos de que aparezcan bloques no funcionales. Según Cerebras en estos casos hay un cierto margen de tolerancia (entre un 1% y un 1,5%), ya que han utilizado una tecnología que permite identificar los núcleos defectuosos y suplir esa carencia mediante una reconfiguración del sistema, aunque la compañía también ha comentado que contemplan la posibilidad de introducir núcleos redundantes para resolver de inicio este problema sin ningún tipo de sacrificio a nivel de rendimiento.

El Wafer Scale Engine está fabricado en proceso de 16 nm por su buena relación en términos de eficiencia, coste y maduración (fundamental para obtener una alta tasa de éxito por oblea). Cuenta con 18 GB de memoria caché con un ancho de banda de 9 PB/s, suma 1,2 billones de transistores y tiene un consumo de unos 15 kW. Este último dato confirma que necesita una solución de refrigeración personalizada y altamente eficaz, algo que Cerebras no ha concretado, pero personalmente no descartaría que se optase por la inmersión.

Según los responsables del proyecto ya han empezado a enviar las primeras unidades a algunos clientes y están convencidos de que gracias a este enorme chip será posible reducir en gran medida los ciclos de trabajo asociados a inteligencia artificial, hasta tal punto que pasaremos de necesitar meses para resolver ciertas cargas a minutos.

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