12月23日,第二届ska科学数据处理学术年会在上海召开。ska中文全称为平方公里阵列射电望远镜项目,是著名的国际大科学工程,众所周知的贵州“超级天眼”就是ska在中国的先导工程之一。会议上,北京比特大陆科技有限公司代表受邀发言,介绍了比特大陆的tpu处理器bm1680,以及这款处理器在科学研究、大数据、云计算和人工智能领域的应用。
(图为贵州“超级天眼” 图片来源《中国网》)
ska始于上世纪90年代初,是多国合作的国际大科学工程计划,约有20个国家上百个科研机构的天文学家和工程师参与,使用的光纤可以绕地球两周,每天产生的数据量预计是全球互联网流量的10倍。建成后的ska将致力于回答宇宙的一些基本问题,比如探讨宇宙学与星系演化,特别是星系形成、暗能量的基本性质,开展宇宙黑暗时期探测,寻找孕育生命的摇篮,探测外星生命等。
比特大陆致力于提供高速、低功耗的专用定制芯片,高性能、高密度计算服务器,大规模并行计算及云计算服务等,成功量产了数十亿颗芯片,拥有最先进的7nm制程设计经验。11月发布了旗下ai品牌sophon(算丰),以及张量加速计算芯片——bm1680。此外,板卡sc1/sc1+、智能视频分析服务器ss1等重量级产品也都开始量产出货。
在会议上,比特大陆代表于明扬表示,ska每天产生pb量级的数据,这些数据如果不能实时处理,就只能保存在存储设备里等待系统空闲时再使用。但是处理这样量级的数据,需要超过300pflops的计算能力,参考目前集群系统的实际使用效率,可能需要建设超过500pflops的系统才可能满足需要。
于明扬说,传统的计算设备多是基于指令和线程的并行的cpu+gpu或者fpga的大规模异构计算系统。但如果通过这些方式搭建几百pflops的系统,那么投资和运营的功耗将是一个千亿级的数字。如果考虑周边的配套设备,建立这样大规模的计算平台从社会和经济效益考虑都是无法接受的。
于明扬表示,tpu作为专用计算asic是新崛起的低成本、高性能和低功耗的解决方案,随着国内半导体设计能力的提升,类似tpu架构的专用计算asic也可以提供越来越多的灵活性,适用于不同的密集计算场景。比特大陆利用多年积累的asic和高性能计算的设计经验,对tpu和脉动网络架构进行了优化,设计出了一款更高效和节能的tpu处理器bm1680。
他介绍,这款处理器内置了cnn/dnn等深度学习加速,同时也支持浮点科学计算(blas)与fft等,非常适合在超融合计算数据处理应用。bm1680不仅能够完成传统tpu在神经网络深度学习上的加速功能,同时通过对硬件和软件的优化开发,将tpu的计算优势拓展到了科学计算,从而为ska数据分析提供了一个更有针对性的系统解决方案。