特斯拉發(fā)布AI訓(xùn)練芯片D1 ：500億顆晶體管，算力高達362TFlops

在近日的特斯拉AI日活動上，特斯拉公布了其最新的AI訓(xùn)練芯片“D1”。該芯片采用臺積電7nm工藝制造，核心面積達645平方毫米，僅次于NVIDIA Ampere架構(gòu)的超級計算核心A100(826平方毫米)、AMD CDNA2架構(gòu)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(dāng)于Intel剛剛發(fā)布的具有高達1000億顆晶體管的Ponte Vecchio計算芯片的一半，其內(nèi)部走線，長度超過11英里，也就是大約18公里。

據(jù)特斯拉介紹，其D1芯片集成了四個64位超標(biāo)量CPU核心，擁有多達354個訓(xùn)練節(jié)點，特別用于8×8乘法，支持FP32、BFP64、CFP8、INT16、INT8等各種數(shù)據(jù)指令格式，都是AI訓(xùn)練相關(guān)的。

特斯拉稱，D1芯片的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(xùn)練的擴展性，它的互連帶寬非常驚人，最高可達10TB/s，由多達576個通道組成，每個通道的帶寬都有112Gbps。而實現(xiàn)這一切，熱設(shè)計功耗僅為400W。

特斯拉D1芯片可通過DIP(Dojo接口處理器)進行互連，25顆組成一個訓(xùn)練單元(Training Tile)，而且多個訓(xùn)練單元可以繼續(xù)互連，單個對外帶寬高達36TB/s，每個方向都是9TB/s。

如此龐然大物，耗電量和發(fā)熱都是相當(dāng)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(nèi)部的一個訓(xùn)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芯片，打造了一臺AI超級計算機“ExaPOD”，配備120個訓(xùn)練單元、3000顆D1芯片、1062000個訓(xùn)練節(jié)點，F(xiàn)P16/CFP8訓(xùn)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(xiàn)在基于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。