2.6 万亿晶体管！台积电 7nm 打造史上第一巨无霸芯片

来源：快 科技

2019 年 9 月，半导体企业 Cerebras Systems 发布了世界最大芯片 "WSE" ( 晶圆级引擎 ) ，台积电 16nm 工艺制造，面积达 46225 平方毫米，内部集成了 1.2 万亿个晶体管、40 万个 AI 核心、18GB SRAM 缓存，支持 9PB/s 内存带宽、100Pb/s 互连带宽，而功耗也高达 15 千瓦，主要用于 AI 加速计算。

美国能源部就看中了它，打造了两套计算系统 CS-1，每台 250 万美元，用来搭配超级计算机，同步进行 AI 和增强计算。

Cerebras 今天宣布了第二代 WSE-2， 制造工艺升级为台积电 7nm，面积维持在 46225 平方毫米 ，因为如此庞大的芯片，一块 300mm 晶圆也只能造出一块，制造和封装工艺直接决定了芯片面积。

得益于工艺升级， 集成晶体管数量达到了恐怖的 4.6 万亿个，密度也达到每平方毫米 5624.6 万，均增加了 1.17 倍，因此核心数量增至 85 万个，增加了 1.13 倍，另外 SRAM 缓存容量增至 40GB，内存带宽来到 20PB/s，互连带宽来到 220Pb/s，都增加了 1.22 倍。

作为对比，作为曾经最大的台积电 7nm 工艺芯片，NVIDIA A100 的面积也不过 826 平方毫米，缓存才 40MB。

Cerebras 还设计了一套系统，可以绕过任何制造缺陷， 保证 100％的良品率 ，毕竟坏掉一颗，就直接废掉一块晶圆。

事实上， Cerebras 最初设计了 1.5％的核心冗余，也就是允许坏掉 12750 个，但是后来发现台积电 7nm 工艺已经相当成熟，根本不需要浪费这么多额外核心。

WSE-2 85 万个核心通过 2D Mesh 平面网格布局互连，辅以 FMAC 数据路径，并定制了编译器，便于开发应用。

与美国能源部合作的第二代 CS-2 系统，整体设计基本不变，而在各项规格翻了一番还多之后，整体功耗基本不变， 今年第三季度投用。