Hogyan használja ki az IBM iparági átalakítási terve a mesterséges intelligenciát, az 5G-t és az együttműködést

Az energiaóriás, az óriási számítógépek híve, lelkesedik a nagyon nagy, adatintenzív szimulációs feladatok, például az olaj- és gázkutatás korai eredményeiért.

A Cerebras Systems, a kaliforniai San Jose-i székhelyű startup, amely mélytanulási algoritmusok és más nagyszabású tudományos számítási feladatok feldolgozására szolgáló számítógépeket gyárt, szerda reggel bejelentette, hogy eladta első "CS-2" számítógépét a TotalEnergies-nek, a 98 éves, párizsi székhelyű energiakutató és -termelő vállalatnak.

Ez az első győzelem a fiatal mesterséges intelligencia startup számára az energiaszektorban. 

"Az energiaszektor történelmileg a számítástechnika szörnyű fogyasztója volt, és általában hallgattak róla" - mondta Andrew Feldman, a Cerebras társalapítója és vezérigazgatója a ZDNetnek adott interjúban. "Az energiapiac négyszer akkora, mint a Google és a többiek - hihetetlenül nagy, " - mondta az online hirdetési és vásárlási piacra utalva.

"Mérnökeink nagyon izgatottak" - mondta Dr. Vincent Saubestre, a TotalEnergies Research and Technologies vezérigazgatója -, "mert a Cerebras gépeket gépi tanulásra tervezték, és tájékoztatják a modelleket új molekulák tervezésére, új anyagok tervezésére, olyan dolgok szimulálására, amelyek sokkal tovább tartanának" más számítógépekkel. A texasi Houstonban található kutatóintézet a CS-2 rendszer tesztelésének helye. Saubestre ugyanabban az interjúban beszélt a ZDNetnek, mint Feldman.

Hozzátette: "Nagyon különböző területeken dolgozunk: szakértőket hozunk, ők olyan hardvereket hoznak, amelyeket ebben az iparágban nem teszteltek." 

A TotalEnergies kutatóirodájának feladata az új gépek értékelése, amelyek kiegészítik és végül átveszik a TotalEnergies meglévő rendszereit. 

"Új gépek tesztpilótái vagyunk Houstonban, a Top Gun iskolában" - jellemzi Saubestre az irodát.

A TotalEnergies az igazán nagy számítógépek híve, és a Cerebras CS-2 használata a szuperszámítógépes rendszerek rengeteg tesztelése és építése közepette történik. A TotalEnergies Pangea III a világ 29. legnagyobb szuperszámítógépe, amely IBM gépeken alapul. Ez a legnagyobb magántulajdonban lévő szuperszámítógép - mondta Saubestre. 

A Crebras 2019 augusztusában bemutatta a világ legnagyobb chipjét, a "Wafer-scale engine"-t vagy a WSE-t, amely algoritmikus feldolgozásra szolgál, például mátrixszorzásra.

A vállalat 2019-ben korai üzletet szerzett a kormányzati laboratóriumoktól, köztük az Egyesült Államok Energiaügyi Minisztériumának Argonne Nemzeti Laboratóriumától és a Lawrence Livermore Nemzeti Laboratóriumtól. 

Az első CS-2-n tesztelt projekt egy "szeizmikus modellezési" feladat, amelyet arra használnak, hogy felderítsék, hol kell olajat és gázt fúrni. Ezt a munkát szerdán részletezik a TotalEnergies kutatóinak előadása a houstoni Rice Egyetemen megrendezett 2022-es Energy HPC konferencián.

A munka nagy szeizmikus képeket tartalmaz, ahol akusztikus hullámok verődnek vissza a víz alatti felületek felületéről, hogy felmérjék a tájat, "mi az olaj, mi nem olaj, mi gáz, mi nem gáz". Ezután nagy szimulációk veszik át a porózus közeg helyét, amelyben az olajat és a gázt tárolják. 

"Lényegében nagy mátrixok megfordítása és egy fizikai jelenség szimulálása" - mondta Saubestre. További részletek a Crebras blogbejegyzésében találhatók.

Feldman elmondta, hogy egyetlen Nvidia A100 GPU ellen futva a Cerebras chip, amelynek szilíciumterülete 56-szorosa a GPU-nak, és 12 733-szor nagyobb a memória sávszélessége, 100-szorosára tudta verni az Nvidia rész teljesítményét.

"100-szoros gyorsulást mutattunk be a memória sávszélessége miatt, és azt, hogy ezek a munkaterhelések a mesterséges intelligencia és más HPC-feladatok kombinációi, rendkívül számításigényesek, és nagy hozzáférést igényelnek a memóriához és a memóriából."

"Ez nem vicc a számítások világában; Nem lehet sokkal jobb 100-szor a mi világunkban."

Bár egy ostya méretű Cerebras alkatrész összehasonlítása egyetlen Nvidia GPU-val nem egészen alma az almához, Feldman szerint az összehasonlítás még mindig a gyorsulás értelmes demonstrációja, mert az integrált magok és az integrált sávszélesség rendszerének előnyei meghaladják azt, amit sok különálló alkatrész képes összerakva.

"Ha 100-szor gyorsabbak vagyunk, mint egy GPU, az nem jelenti azt, hogy meg tudjuk csinálni azt, amit mi 100 GPU-val; valószínűleg közelebb van az 1,000-hez" - mondta Feldman. "Mivel nem lineárisan skálázódnak, és több mint kétszer annyi energiát igényel" a különálló GPU-k számának megduplázásához.

Feldman rámutat Tim Rogers és Mahmoud Khairy tavalyi tanulmányára, amelyet a Purdue Egyetem publikált a Számítástechnikai Gépek Szövetsége által. Ez a tanulmány mélyreható belemerülést kínál az AI különböző chiparchitektúráinak részleteibe. 

"Kicsit óvatos lennék, ha 100-szor reklámoznék, de határozottan megvan benne ez a lehetőség" - mondta Saubestre. 

Saubestre hangsúlyozta a Cerebras gép előnyeit, mivel a csoport egyre nagyobb feladatokat vállal.

A vállalat a szén-dioxid-leválasztás módszereit kutatja az üvegházhatású gázok csökkentése érdekében a COP26, az ENSZ 2021-es éghajlatváltozási konferenciájának támogatása érdekében.

"A különbség az, hogy nem egy tíz mérföld x tíz mérföldes területen lévő elzártságot nézünk, hanem egy medence méretű bezártságot, ahol a CO2-t tároljuk, és olyan időszimulációkat nézünk, amelyek nem tíz, húsz, harminc évig tartanak, hanem a CO2 több száz évig történő tárolására."

"Amikor elkezdjük megnézni ezeket a hatalmas medenceméretű modelleket, ez a Cerebras gépek számára is előnyt jelent."

A TotalEnergies olyan anyagokat is kutat, mint például az űrben használt nagy teljesítményű akkumulátorok, és olyan anyagokat tervez, amelyek közvetlenül megkötik a CO2-t a levegőből és csapdába ejtik azt. 

"Ezek mind azok az izgalmas projektek, amelyeket a következő évben tesztelni fogunk Andrew csapatával."

A munka nemcsak a problémák nagyságrendje miatt figyelemre méltó, hanem a Cerebras által Cerebras szoftvernyelvnek nevezett használat miatt is; egy tavaly bevezetett SDK, amely lehetővé teszi a gép alacsonyabb szintű vezérlését. A CSL lehetővé teszi a felhasználók számára, hogy "egyéni kerneleket hozzanak létre önálló alkalmazásaikhoz, vagy módosítsák az egyedi felhasználási eseteikhez biztosított kernelkönyvtárakat", ahogy Cerebras elmagyarázza. A TotalEnergies kutatói a Cerebras-szal együttműködve finomították a CSL kódot, hogy optimalizálják a CS-2 munkaterhelését.

Ami az egy CS-2 egységen túli jövőbeli vásárlásokat illeti, Saubestre a TotalEnergies-t és a Cerebras-t vőlegényekként írta le, akik udvarolnak.

"Sok olyan partnerség van, ahol telekocsizik, hogy elmenjen a szórakozóhelyre, és vannak hosszú távú együttműködések" - mondta Saubestre. "Egyelőre vőlegények vagyunk, de megpróbáljuk ezt a párt működésre bírni." 

"Sok mindent lehet optimalizálni, és rengeteg lehetőség rejlik, és ez volt az oka annak, hogy olyan valakivel lépjünk partnerségbe, aki ugyanolyan lelkes, mint mi" - mondta Saubestre. "Reméljük, hogy megőrizzük ezt a versenyelőnyt, amelyet az évek során megszereztünk, és feltaláljuk a jövő gépeit szimulációink futtatásához."

Saubestre hozzátette, hogy egyes szállítók, akikkel a TotalEnergies együttműködik, a felhőszolgáltatások értékesítésére összpontosítanak, de az ilyen szolgáltatások nem feltétlenül ideálisak az energiaóriás által elvégzendő munkához. 

"Úgy adják el a felhőt, mintha ez lenne mindennek a vége, és jelenleg nem olyan vonzó, mint amilyennek látszik" - mondta.