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近日，美國(guó)AI芯片初創(chuàng)公司Cerebras Systems正式推出全球尺寸最大的AI芯片——Wafer Scale Engine（WSE），并在AI推理性能上實(shí)現(xiàn)歷史性突破。這款邊長(zhǎng)22厘米、面積達(dá)462平方厘米的芯片，集成了40億至4萬(wàn)億個(gè)晶體管（不同代次版本），其推理速度比同等規(guī)模的英偉達(dá)GPU集群快約2.5倍，重新定義了AI計(jì)算的性能邊界。 “晶圓級(jí)”架構(gòu)：?jiǎn)涡酒敲莱?jí)計(jì)算機(jī) WSE的核心創(chuàng)新在于其“晶圓級(jí)”設(shè)計(jì)——將整塊300毫米晶圓轉(zhuǎn)化為單一處理器，而非傳統(tǒng)方式中將晶圓切割為多個(gè)小芯片。這一設(shè)計(jì)使WSE擁有以下突破性參數(shù)： 晶體管數(shù)量：最新WSE-3版本集成超4萬(wàn)億個(gè)晶體管，是英偉達(dá)H100的52倍； 核心規(guī)模：搭載90萬(wàn)個(gè)AI優(yōu)化計(jì)算核心（WSE-3），是H100的52倍； 內(nèi)存帶寬：片上SRAM達(dá)44GB，帶寬9PB/s，是H100的10,000倍； 功耗效率：?jiǎn)涡酒?5千瓦，但能效比優(yōu)于英偉達(dá)DGX H100集群。 Cerebras首席執(zhí)行官Andrew Feldman表示：“WSE不是對(duì)現(xiàn)有架構(gòu)的漸進(jìn)改進(jìn)，而是芯片技術(shù)的一次范式革命。通過(guò)將計(jì)算、內(nèi)存和通信全部集成在單晶圓上，我們消除了傳統(tǒng)集群中90%的數(shù)據(jù)傳輸延遲。” 推理性能碾壓：每秒生成2500個(gè)Token 在Web Summit 2025大會(huì)上，Cerebras展示了WSE在Meta Llama 4模型上的推理性能： 基準(zhǔn)測(cè)試：WSE處理速度達(dá)每秒2500個(gè)Token，而英偉達(dá)集群僅能實(shí)現(xiàn)每秒1000個(gè)Token； 模型支持：可訓(xùn)練24萬(wàn)億參數(shù)的AI模型，是英偉達(dá)方案的600倍； 成本優(yōu)勢(shì)：訓(xùn)練700億參數(shù)的Llama模型，WSE集群僅需1天，而英偉達(dá)集群需30天。 第三方機(jī)構(gòu)Artificial Analysis的測(cè)試顯示，WSE在Meta最先進(jìn)模型上的推理性能“超越所有現(xiàn)有方案”，成為唯一能在特定場(chǎng)景下超越英偉達(dá)Blackwell架構(gòu)的解決方案。 技術(shù)突破：稀疏計(jì)算與片上內(nèi)存革命 WSE的性能飛躍源于兩大核心技術(shù)： · 稀疏線性代數(shù)核心（SLAC）： 針對(duì)深度學(xué)習(xí)中的稀疏計(jì)算（數(shù)據(jù)中50-98%為零）優(yōu)化，自動(dòng)跳過(guò)零值計(jì)算，將硬件利用率提升至GPU的3-4倍； 動(dòng)態(tài)稀疏性支持使推理速度比英偉達(dá)GPU快2.5倍。 · 片上超高速內(nèi)存： WSE-3集成44GB SRAM，帶寬9PB/s，徹底消除對(duì)外部HBM的依賴； 內(nèi)存與計(jì)算核心緊密耦合，使數(shù)據(jù)訪問(wèn)延遲降低至GPU的1/1000。 Cerebras首席營(yíng)銷官Julie Shin指出：“傳統(tǒng)GPU需通過(guò)PCIe或NVLink連接多塊芯片，而WSE的所有通信均在片內(nèi)完成，這種‘零延遲’架構(gòu)是性能飛躍的關(guān)鍵�！� 產(chǎn)業(yè)沖擊：重新定義AI計(jì)算架構(gòu) WSE的推出標(biāo)志著AI芯片競(jìng)爭(zhēng)進(jìn)入“晶圓級(jí)”時(shí)代： 算力密度：?jiǎn)涡酒商峁?25 petaFLOPS性能，相當(dāng)于10個(gè)英偉達(dá)DGX H100機(jī)架； 能效比：在相同功耗下，WSE的訓(xùn)練速度是英偉達(dá)方案的8倍； 成本優(yōu)勢(shì)：Cerebras宣稱其解決方案可將AI模型訓(xùn)練成本降低90%。 目前，WSE已應(yīng)用于美國(guó)能源部、阿斯利康等機(jī)構(gòu)的超級(jí)計(jì)算機(jī)項(xiàng)目中。Feldman透露，下一代WSE-4將采用臺(tái)積電3nm工藝，晶體管數(shù)量突破10萬(wàn)億，目標(biāo)直指GPT-6級(jí)別模型的實(shí)時(shí)訓(xùn)練。 未來(lái)展望：AI計(jì)算的“光刻機(jī)時(shí)刻” 行業(yè)分析師指出，WSE的商業(yè)化落地將加速AI產(chǎn)業(yè)分化： 云服務(wù)商：亞馬遜、微軟等巨頭或采購(gòu)WSE集群以降低運(yùn)營(yíng)成本； 初創(chuàng)企業(yè)：生物醫(yī)藥、自動(dòng)駕駛等領(lǐng)域?qū)⒂楷F(xiàn)更多“單芯片即數(shù)據(jù)中心”的創(chuàng)新模式； 芯片生態(tài)：英偉達(dá)、AMD或被迫加速2.5D/3D封裝技術(shù)研發(fā)，以應(yīng)對(duì)晶圓級(jí)芯片的挑戰(zhàn)。 “這就像從機(jī)械硬盤到SSD的跨越。”Cerebras首席硬件架構(gòu)師Sean Lie表示，“WSE證明了單芯片即可承載超級(jí)計(jì)算機(jī)的算力，而我們的目標(biāo)是在2030年前將AI推理成本降低至目前的千分之一�！� 關(guān)于Cerebras Systems Cerebras成立于2016年，總部位于美國(guó)加州，專注于晶圓級(jí)AI芯片研發(fā)。其團(tuán)隊(duì)核心成員來(lái)自AMD、Intel、Sun等企業(yè)，累計(jì)融資超10億美元。2025年，WSE系列芯片已占據(jù)全球AI訓(xùn)練市場(chǎng)15%的份額，成為英偉達(dá)最強(qiáng)勁的挑戰(zhàn)者。 |
