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人工知能

46,225平方ミリメートルサイズで、85万コアという世界最大のプロセッサが誕生 42

ストーリー by nagazou
マザーボードはどうなってるんだろう 部門より
nagazou 曰く、

85万コアという世界最大のプロセッサが誕生したらしい。開発したのはAI系のコンピューティングシステムを行うCerebras Systems。国内では東京エレクトロンデバイスが取り扱っているらしい(Tom’s HardwareiPhone Mania東京エレクトロンデバイス)。

このプロセッサは「Cerebras Wafer Scale Engine(WSE)」という製品で、深層学習分野向けに開発された製品。TSMCの7nmプロセスで製造されているにもかかわらず、チップの面積はなんと46,225平方ミリメートルというノートPCに匹敵する巨大サイズとなっている。ちなみにこの製品は2世代目だが、1世代もまったく同じ大きさであったようだ(セミコンポータル)。メーカー公式写真も野球のボールと比較したものとなっており、写真だけで見るとただの銅板に見えるレベル。

第1世代のWSEでは、TSMCの16nmプロセスで製造され、トランジス数が1兆2千億個であったのに対して、第2世代では7nmプロセスによる製造プロセスの微細化により、トランジス数は2兆6千億個に増加したという。18GBのオンチップメモリを搭載しており、この巨大故に消費電力は15キロワットになる。このためTom’s Hardwareに掲載されているプレゼン写真を見る限りでは、冷却システムも巨大なもの(写真は第1世代用)が必要であるようだ。

  • そのサイズで15KWだと、そこらの家電店で売ってるホットプレートより熱くなるんじゃなかろうか。

    ここに返信
  • by Anonymous Coward on 2020年08月22日 7時22分 (#3874723)

    この記事で紹介されていた

    データフロー方式で成功したCerebras SystemsのWSE AIプロセッサーの昨今
    https://ascii.jp/elem/000/004/020/4020424/ [ascii.jp]

    ここに返信
  • by Anonymous Coward on 2020年08月22日 7時51分 (#3874730)

    円の端までチップが配置出来たとして、300mmウエハーなら面積70,685平方ミリメートルだが
    TSMCの7nmプロセスだと450mmウエハーだと思われるんだけどよく分からん
    1991年に200mmウエハーの生産が始まり、2001年には300mmウエハーへ移行、面積比は2倍で
    1ウエハーあたり200mmから300mmなら2倍取れるが、ダイあたりの製造コストは約30%-40%減。
    ムーアの法則の微細化が限界に近づくに連れてもウェーハ大口径化は止まりそうにないね
    製造装置やら全部置き換えないとイケないが10年毎に2倍になると、限界はどの辺りなんだろう?

    ここに返信
    • 集積度はてんで低いだろうが(逆に放熱は楽)、巨大液晶ディスプレーの技術を転用したプロセッサとか、前世紀のプラズマディスプレー技術を転用した集積真空管とかが、大径ウエハーの限界を超え得る。

    • by Anonymous Coward

      450mmウエハーってまだどこも導入してなかったような?
      intel以外は必要ないって開発やめたんじゃなかったっけ?

      • by Anonymous Coward on 2020年08月22日 14時16分 (#3874914)

        450mmはまだどこも導入していません。
        開発費が予想より高くて先送りにしているうちに、平面拡大より垂直の3次元実装の時代が先に来てしまった。
        今後も450mmは導入されないんじゃないかな。
        NANDフラッシュは既に3D化の真っただ中ですが、ロジックも3nm以降は縦に積層すると発表されてます。

        • by Anonymous Coward

          450mmはでかいチップを作るのが目的じゃなくて、コストを下げるのが目的じゃないの?

          • by Anonymous Coward

            もちろんそうです。
            そのコスト削減目的で、450mmより3次元実装の方が有望になって来たから、450mmは近い将来には無さそうなのです。

  • by Anonymous Coward on 2020年08月22日 9時39分 (#3874766)

    わざわざ二回も記述されているから本気でトランジスと思っているのか?

    ここに返信
    • 性別 (スコア:2, おもしろおかしい)

      by Anonymous Coward on 2020年08月22日 10時42分 (#3874800)

      P型半導体はトランジス太、N型半導体はトランジス子なのですが、ジェンダーフリーの流れでとランジスになったのです

      • by Anonymous Coward

        昔からトランジス太グラマーって言ってたのなぁ

      • by Anonymous Coward

        CMOSはPNペアなんですがそれは

      • by Anonymous Coward

        穴が空いてるからP型が雌型か

        • by Anonymous Coward

          コネクタのオスメスですら廃止されようとしている時代に

          • by Anonymous Coward

            変な形のコネクタにLGBT風に名前つければ満足してもらないのかな

            • by Anonymous Coward

              名前を変えるだけではただの言葉狩りです。

              きちんとした理解を深めるには、オス同士が接続可能であったり、外見はオスに見えるけれど挿してみるとメスだったり、見た目はオスだけど実はメスで、でも接続相手はメスなので挿してみるとオスメスが繋がっているように見えたり、そういったコネクターが必要です。

  • by Anonymous Coward on 2020年08月22日 12時03分 (#3874861)

    もう矩形のダイに切り分けることに、こだわらなくてもいい気がしてきた。
    ウェハー上にびっしり配置した円形チップもありなんじゃないかと。
    歩留まりはアレだけど、さすがに一か八かではなく、駄目なコアだけ潰すようなことはしてるでしょ。

    ここに返信
    • LSIなどの歩留まりは面積に比例すると思うので、巨大プロセッサは歩留まり率が低くなりそう。
      いくつものプロセッサを連結するのに比べたら配線は減らせるけど、コストは高くなると思う。

    • by Anonymous Coward

      パッケージングが大変だよね。
      ピンの配置や冷却装置の形、サイズによってはケースや周辺機器にも影響しそう。

      • by Anonymous Coward

        プロセッサ群を可能な限り集積して外のメモリと繋ぐのか、プロセッサとメモリを一体化したユニットを集積可能な範囲でウェハー上に並べてマルチユニット化するのかは、円形チップでも選択の余地がある。

        • by Anonymous Coward

          ウェハをスタックする事も可能ですよね(やりかねない

        • by Anonymous Coward

          DRAMとCMOSはプロセスが違うので1ウェハーだと大容量のメモリが確保できない

    • by Anonymous Coward

      でかいウェハー切り分けないまま運用すると熱膨張でストレス凄そう。

      • by Anonymous Coward

        露光装置のショット範囲外との接続どうするのとか、熱膨張係数の差をどうするのかとか気になるよね。
        どうやら、その部分がこの会社の独自技術らしい。
        https://news.mynavi.jp/article/20200108-951345/ [mynavi.jp]
        特許は出してるそうだけど、詳しい技術は発表されてない。

    • これぐらいの規模だと正常品でも故障ブロックがいくつもあって当然なので、それを迂回する回路が必要ですが、ブロックの粒度が細かくなるほどオーバーヘッドが大きくなります。今の技術ではこれがほぼ最適でしょう。

    • by Anonymous Coward

      それぞれのパーツの間は相当な距離になるけど遅延は問題にならないのだろうか。

  • by Anonymous Coward on 2020年08月24日 9時44分 (#3875581)

    >なんと46,225平方ミリメートルというノートPCに匹敵する巨大サイズとなっている。
    何時の間にノートPCはそんなにコンパクトになったんだろう。
    ちょっと新しいのが欲しくなった。
    横が10mmとして縦が4.6225mmしかないのだと、USBスティック型よりも小さそうだ。

    ここに返信
    • by nim (10479) on 2020年08月24日 14時00分 (#3875737)

      > 横が10mmとして縦が4.6225mmしかないのだと

      それだと面積 1/1000 にしかならなくないか?

    • by Anonymous Coward

      でもそのサイズで15キロワットの消費電力に耐えうる放熱を考えると
      その辺のノートPC程度の大きさ程度にはなっちゃんじゃないかな?

      …ってボケればいいですか?

    • by Anonymous Coward

      縦が4,622.5mm?高枝切りに使えそう

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