特斯拉D1 AI晶元細節盤點:500億晶體管、400W熱設計功耗
近日的特斯拉AI日活動上,特斯拉公佈了最新的AI訓練晶元「D1」,規模龐大,令人稱奇。 該晶元採用台積電7nm工藝製造,核心面積達645平方毫米,僅次於NVIDIA Ampere架構的超級計算核心A100(826平方毫米)、AMD CDNA2架構的下代計算核心Arcturus(750平方毫米左右),集成了多達500億個晶體管,相當於Intel Ponte Vecchio計算晶片的一半。
其內部走線,長度超過11英里,也就是大約18公里。
它集成了四個64位超標量CPU核心,擁有多達354個訓練節點,特別用於8×8乘法,支援FP32、BFP64、CFP8、INT16、INT8等各種數據指令格式,都是AI訓練相關的。
特斯拉稱,D1晶元的FP32單精度浮點計算性能達22.6TFlops(每秒22.6萬億次),BF16/CFP8計算性能則可達362TFlops(每秒362萬億次)。
為了支撐AI訓練的擴展性,它的互連頻寬非常驚人,最高可達10TB/s,由多達576個通道組成,每個通道的頻寬都有112Gbps。
而實現這一切,熱設計功耗僅為400W。
特斯拉D1晶元可通過DIP(Dojo介面處理器)進行互連,25顆組成一個訓練單元(Training Tile),而且多個訓練單元可以繼續互連,單個對外頻寬高達36TB/s,每個方向都是9TB/s。
如此龐然大物,耗電量和發熱都是相當可怕的,電流達18000A,覆蓋一個長方體散熱方案,散熱能力高達15kW。
特斯拉展示了實驗室內部的一個訓練單元,運行頻率2GHz,計算性能最高9PFlops(每秒9千萬億次)。
特斯拉還用D1晶元,打造了一台AI超級計算機”ExaPOD”,配備120個訓練單元、3000顆D1晶元、1062000個訓練節點,FP16/CFP8訓練性能峰值1.1EFlops(每秒110億億次計算)。
建成后,它將是世界上最快的AI超算,對比特斯拉現在基於NVIDIA方案的超算,成本差不多,但擁有4倍的性能、1.3倍的能效比、1/5的體積。