特斯拉設計自主晶片D1與超級電腦Dojo成為未來利器 往高度整合的商業模式前進
科技產業資訊室 (iKnow) - Kyle 發表於 2021年8月23日
圖、特斯拉設計自主晶片D1與超級電腦Dojo成為未來利器 往高度整合的商業模式前進
D1支持FP32、BFP16（又名bfloat16或大腦浮點）和一種稱為CFP8（可配置FP8）的新格式。針對機器學習工作負載進行了優化，且D1（由354個訓練節點組成）採用7奈米製程製造，在僅僅645平方毫米面積下，包含500億顆電晶體，使其不但具有GPU等級運算能力，也具備CPU級靈活性。
特斯拉非常重視整個硬體的模組化。所以D1的每個側邊都配備了4TBps的片外頻寬（off-chip bandwidth），允許它在不犧牲速度的情況下連接到其他D1晶片並與其他D1晶片一起擴展。
下一步是特斯拉的“訓練圖塊（training tile）”，這是一個小於1立方英呎的楔形塊，包含25顆D1晶片。訓練圖塊的運行類似於晶片本身的模組化方式：電源和冷卻通過圖塊的頂部進行，允許其四個側邊配備專為最大頻寬設計的高輸出連接器。
超級電腦Dojo絕對是特斯拉人工智慧日的最大看點，採用了創新的架構，將運算力分佈在複雜的網路結構中，實現了極高的運算力、高頻寬、低延遲的網路吞吐量。其擁有120個訓練單元、3000顆D1晶片、超過100萬個訓練節點的機櫃模型ExaPOD。
從內涵來看，每顆D1晶片提供22.6 teraflops的FP32性能，每個訓練圖塊將提供 565 teraflops，每個機櫃（包含12個圖塊）將提供6.78 petaflops。這意味著僅一個ExaPOD將提供67.8 FP32 petaflops的最大理論性能，所以其BF16/CFP8運算力高達1.1 EFLOPS。
從以上來看，Dojo有望成為全球最強大的超級電腦之一。在相同功耗下，Dojo超級運算比現有電腦性能提升4倍、效能提升1.3倍、碳足跡只有原來的1/5。未來特斯拉還計畫將下一代Dojo性能再提升10倍。
至於與硬體相匹配的，還有特斯拉針對性開發的分散式系統DPU（Dojo Processing Unit）。DPU是一個視覺化交互軟體，可以隨時根據要求調整規模，高效地處理和運算，且進行數據建模、儲存分配、優化佈局、分區拓展等任務。
總之，Dojo不僅是特斯拉全自動駕駛系統的一項技術，而且還是先進駕駛輔助系統。這台功能強大的超級電腦不是特斯拉獨享，將向其他汽車製造商和科技公司開放，將成為一項新事業。馬斯克（Elon Musk）說，「Dojo應該明年(2022)就可運作」，這似乎是向英特爾、輝達等公司宣戰。（844字）
參考資料：
Tesla - Artificial Intelligence & Autopilot
Tesla unveils chip to train A.I. models inside its data centers. CNBC, 2021/8/19
Enter Dojo: Tesla Reveals Design for Modular Supercomputer & D1 Chip. HPC Wire, 2021/8/20
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