1. 개요
셀레브라스 시스템즈 주식회사(Cerebras systems inc.), 일명 셀레브라스[1]는 AI칩을 생산하는 스타트업 기업이다. 19년 후반기에 웨이퍼 스케일 엔진과 CS-1을 발표하며 급속도로 주목받았다.AI칩 스타트업이 유별난 경우는 아닌데, 셀레브라스 외에도 삼바노바, 그래프코어, 언테더, 애플 출신 인재들이 설립한 누비아 등의 유망한 스타트업이 존재하는 한편, 바이두, 알리바바, 화웨이 등의 중국계 대기업, 호라이즌 로보틱스, 켐브리콘 등의 중국계 스타트업도 시장에 뛰어들고 있다. 또한 NVIDIA, 인텔, AMD 등의 기존의 강자들도 경쟁 대상이다.
2. 웨이퍼 스케일 엔진
웨이퍼 스케일 엔진(Wafer Scale Engine, WSE)은 초대형 AI 가속기로, 웨이퍼 규모 집적회로(Wafer scale integration)의 일종이다. 아이패드 크기의 직사각형의 반도체 칩 안에 AI 가속기 연산유닛에 필요한 모든 구성요소를 밀어넣는다. TSMC의 16nm 공정으로 생산되는 직경 300mm 웨이퍼로 얻어낼 수 있는 칩 중에서는 제일 거대한 것이며, 아이패드와 맞먹는 크기를 자랑한다.구체적인 스펙은 다음과 같다.
- 46,225mm^2 실리콘
- 1조2천억 트랜지스터
- 40만 AI 특화 코어
- 18기가바이트 온칩 메모리
- 9PByte/s 메모리 대역폭
- 100Pbit/s fabric 대역폭
- TSMC 16nm 생산과정
굳이 이렇게 거대한 칩을 만드는 이유는, 정보 전송 지연의 약 50%는 칩과 PCB 기판 사이에서 발생하는데, 모든 것을 칩 하나에서 다루면 이러한 지연을 최소화할 수 있고 전력 소모도 크게 감소하기 때문이다.
다만 크기가 워낙 커서 열팽창으로 인한 크기 변화도 크기 때문에 문제가 생길 수 있는데, 기판과 실리콘 사이에 연결층을 두어서 이에 대비하였다.
3. CS-1
셀레브라스 CS-1은 웨이퍼 스케일 엔진을 하나의 독립된 장치에서 운용하기 위한 제품이다.고성능 수랭체계, 네트워킹 장비, 저장장치 따위의 웨이퍼 스케일 엔진을 독립적으로 구동하는 데 필요한 모든 인프라를 제공한다.
구글의 경쟁상대 TPU2에 비해 성능은 세 배 높고, 전력 소모는 1/5, 크기는 1/29에 불과하다. CS-1클러스터는 연산능력이 동등한 GPU 기반 컴퓨터에 비해 공간은 1/3, 전력은 1/10 이하를 소모한다.
미국 아르곤 국립연구소는 CS-1의 최초 고객이며, 세계 최초 엑사 스케일 슈퍼컴퓨터의 일부가 될 예정이다.CS-1은 미국 로렌스 리버모어 국립연구소에도 판매될 예정이다.
4. 출처
- 사이언스모니터 : 셀레브라 AI 가속 CS-1엔진 및 플랫폼 공개
- 사이언스모니터 : 셀레브라 AI칩 ‘CS-1’, 차세대 슈퍼컴퓨터에…구글 ‘TPU2’ 3배 성능
- 사이언스모니터 : 문턱 높아진 AI칩 경쟁…몸집 불리는 스타트업들
- servethehome : Cerebras Wafer Scale Engine AI chip is Largest Ever
[1] 국내에는 셀레브라로 오보되기도 했다.