Cerebras Systems Inc., जिसका मुख्यालय सनीवेल, कैलिफोर्निया में है, अर्धचालक, सुपरकंप्यूटर और संबंधित सॉफ्टवेयर विकसित करता है, जो कृत्रिम बुद्धिमत्ता गहन-शिक्षण अनुप्रयोगों जैसे अनुमान इंजन को शक्ति प्रदान करते हैं। इसके उत्पादों में वेफर-स्केल इंजन (WSE) अर्धचालक, CS-श्रृंखला सुपरकंप्यूटर, और AI प्रशिक्षण और अनुमान के लिए क्लाउड API शामिल हैं, जो उपयोगकर्ताओं को दूरस्थ रूप से इसकी कंप्यूटिंग शक्ति तक पहुंचने की अनुमति देते हैं। कंपनी अपने प्रोसेसर का उपयोग करके डेटा केंद्र भी बनाती है ताकि प्रत्यक्ष क्लाउड कंप्यूटिंग सेवाएं प्रदान की जा सकें।
Cerebras के WSE-3 अर्धचालक, जो 215 मिमी (8.5 इंच) वर्ग मापते हैं, वर्तमान में अब तक के सबसे बड़े AI अर्धचालक हैं, जो पूरे सिलिकॉन वेफर पर कब्जा करते हैं। वे GPU क्लस्टर की तुलना में विलंबता और इंटरकनेक्ट बाधाओं को कम करने के लिए वेफर-स्केल एकीकरण और स्विच्ड फैब्रिक का उपयोग करते हैं, और डायनामिक रैंडम-एक्सेस मेमोरी के बजाय स्टैटिक रैंडम-एक्सेस मेमोरी (SRAM) का उपयोग करते हैं। जबकि वे प्रतिस्पर्धियों की पेशकशों से काफी अधिक शक्तिशाली हैं, उन्हें बड़े आकार, 25 किलोवाट बिजली की खपत, और प्रति नोड $3 मिलियन तक की लागत जैसी कमियों का सामना करना पड़ता है।
इतिहास
Cerebras Systems की स्थापना 2015 में एंड्रयू फेल्डमैन, गैरी लॉटरबैक, माइकल जेम्स, सीन ली और जीन-फिलिप फ्रिकर द्वारा की गई थी, जिन्होंने पहले SeaMicro में एक साथ काम किया था, जो फेल्डमैन और लॉटरबैक द्वारा 2007 में शुरू की गई और 2012 में AMD को $334 मिलियन में बेची गई एक कंपनी थी। संस्थापकों ने पहचाना कि GPU उच्च-स्तरीय AI प्रक्रियाओं के लिए इष्टतम नहीं थे, लेकिन उन्हें महत्वपूर्ण इंजीनियरिंग चुनौतियों को पार करना पड़ा, जिसमें एक विशाल अर्धचालक को जलने से रोकने के लिए अद्वितीय शीतलन विधियों को डिजाइन करना, सूक्ष्म विनिर्माण दोषों के आसपास मार्ग खोजने के लिए सॉफ्टवेयर विकसित करना, और वेफर में बिना दरार डाले एक साथ 40 स्क्रू ड्रिल करने के लिए एक मशीन का आविष्कार करना शामिल था।
कंपनी ने एकीकृत सर्किट पैकेजिंग के साथ संघर्ष किया - सिलिकॉन को मदरबोर्ड से जोड़ना, बिजली प्राप्त करना, और हीटिंग, कूलिंग और डेटा वितरण का प्रबंधन करना। प्रति माह $8 मिलियन जलाने और समस्या पर $200 मिलियन खर्च करने के बाद, Cerebras ने अंततः जुलाई 2019 में व्यापक परीक्षण और त्रुटि के बाद एक कार्यशील उत्पाद तैयार किया।
अगस्त 2019 में, Cerebras ने अपनी पहली पीढ़ी के WSE-1 अर्धचालक और CS-1 सुपरकंप्यूटिंग प्रणाली की घोषणा की, जो 19-इंच रैक-माउंटेड उपकरण था जिसमें एक एकल WSE प्राथमिक प्रोसेसर था जिसमें 400,000 प्रोसेसिंग कोर, 1.2 ट्रिलियन ट्रांजिस्टर, बारह 100-गीगाबिट ईथरनेट कनेक्शन और 18 गीगाबाइट मेमोरी शामिल थी। शुरुआती ग्राहकों में शैक्षणिक संस्थान और जीवन-विज्ञान कंपनियां शामिल थीं जो दवा खोज, कम्प्यूटेशनल फ्लूइड डायनेमिक्स, आनुवंशिक अनुसंधान, दवा प्रतिक्रिया भविष्यवाणी और COVID-19 अनुसंधान के लिए सुपरकंप्यूटर बना रही थीं, जैसे GlaxoSmithKline, AstraZeneca, राष्ट्रीय ऊर्जा प्रौद्योगिकी प्रयोगशाला, लॉरेंस लिवरमोर राष्ट्रीय प्रयोगशाला, पिट्सबर्ग सुपरकंप्यूटिंग केंद्र, और एडिनबर्ग समानांतर कंप्यूटिंग केंद्र।
सितंबर 2020 में, Cerebras ने जापान में एक कार्यालय खोला और टोक्यो इलेक्ट्रॉन के साथ साझेदारी की। अप्रैल 2021 में, इसने TSMC की 7 नैनोमीटर प्रक्रिया द्वारा निर्मित WSE-2 पर आधारित CS-2 प्रणाली जारी की। WSE-2 में 850,000 कोर, 2.6 ट्रिलियन ट्रांजिस्टर, 40 गीगाबाइट ऑन-चिप SRAM, 20 पेटाबाइट प्रति सेकंड मेमोरी बैंडविड्थ, और 220 पेटाबिट प्रति सेकंड फैब्रिक बैंडविड्थ है, जो 120 ट्रिलियन से अधिक पैरामीटर वाले AI मॉडल का समर्थन करने में सक्षम बनाता है। ग्राहकों में TotalEnergies, nference, राष्ट्रीय सुपरकंप्यूटिंग अनुप्रयोग केंद्र, और लीबनिज सुपरकंप्यूटिंग केंद्र शामिल थे।
अगस्त 2021 में, Cerebras ने पेप्टाइड चिकित्सा विज्ञान के लिए AI पर Peptilogics के साथ साझेदारी की। जून 2022 में, इसने एक एकल उपकरण पर प्रशिक्षित सबसे बड़े AI मॉडल का रिकॉर्ड स्थापित किया - एक CS-2 प्रणाली ने 20 बिलियन पैरामीटर तक के मॉडल प्रशिक्षित किए, जिसमें GPT-3XL 1.3B, GPT-J 6B, GPT-3 13B, और GPT-NeoX 20B शामिल थे, कम सॉफ्टवेयर जटिलता के साथ। अगस्त 2022 में, कंप्यूटर इतिहास संग्रहालय ने WSE-2 की विशेषता वाला एक प्रदर्शन अनावरण किया, और Cerebras ने बेंगलुरु, भारत में एक कार्यालय खोला।
सितंबर 2022 में, Cerebras ने वेफर-स्केल क्लस्टर की घोषणा की, जो 192 CS-2 प्रणालियों तक जोड़ते हैं, एक 16-प्रणाली क्लस्टर डेटा समानता का उपयोग करके प्राकृतिक भाषा प्रसंस्करण के लिए 13.6 मिलियन कोर प्रदान करता है। अक्टूबर 2022 में, सैंडिया राष्ट्रीय प्रयोगशालाओं ने परमाणु भंडार प्रबंधन कंप्यूटिंग के लिए CS-2 का उपयोग शुरू किया। नवंबर 2022 में, Cerebras ने एंड्रोमेडा सुपरकंप्यूटर का अनावरण किया, जो 16 WSE-2 चिप्स को 13.5 मिलियन AI-अनुकूलित कोर वाले क्लस्टर में जोड़ता है, 500 किलोवाट की खपत करते हुए 1 एक्साफ्लॉप तक AI कंप्यूटिंग प्रदान करता है - तुलनीय GPU-त्वरित प्रणालियों की तुलना में काफी कम। उस महीने Cirrascale क्लाउड सेवाओं के साथ फ्लैट-दर "पे-प्रति-मॉडल" कंप्यूट सेवा के लिए साझेदारी भी देखी गई, और राष्ट्रीय ऊर्जा प्रौद्योगिकी प्रयोगशाला में मील के पत्थर। आर्गोन राष्ट्रीय प्रयोगशाला ने Nvidia और हेवलेट-पैकार्ड उत्पादों के साथ CS-2 का उपयोग करके COVID-19 अनुसंधान के लिए 2022 गॉर्डन बेल विशेष पुरस्कार जीता।
जुलाई 2023 में, G42 ने Cerebras से संभावित नौ सुपरकंप्यूटरों में से पहले के लिए लगभग $100 मिलियन का भुगतान करने पर सहमति व्यक्त की।
प्रौद्योगिकी और उत्पाद
Cerebras की मुख्य तकनीक वेफर-स्केल इंजन है, एक एकल अर्धचालक जो पूरे सिलिकॉन वेफर पर फैला होता है, जिससे कई चिप्स और इंटरकनेक्ट की आवश्यकता समाप्त हो जाती है। WSE-3, जिसे 2024 में घोषित किया गया था, बढ़ी हुई प्रदर्शन के साथ इस दृष्टिकोण को जारी रखता है। CS-3 सुपरकंप्यूटर, जिसे 2024 में पेश किया गया था, WSE-3 को रखता है और बड़े AI मॉडल के प्रशिक्षण और अनुमान दोनों के लिए डिज़ाइन किया गया है। कंपनी AI प्रशिक्षण और अनुमान के लिए क्लाउड API भी प्रदान करती है, जिससे ग्राहक इसे खरीदे बिना अपने हार्डवेयर तक पहुंच सकते हैं।
DRAM के बजाय SRAM का उपयोग अत्यधिक उच्च मेमोरी बैंडविड्थ और कम विलंबता प्रदान करता है, जो गहन-शिक्षण कार्यभार के लिए महत्वपूर्ण है। स्विच्ड फैब्रिक आर्किटेक्चर चिप के भीतर कुशल संचार को सक्षम बनाता है, जिससे GPU क्लस्टर में आम बाधाएं कम होती हैं।
विनिर्माण और ग्राहक
Cerebras के अर्धचालक TSMC द्वारा निर्मित होते हैं, जो वर्तमान में एकमात्र कंपनी है जो इसके चिप्स का उत्पादन करने में सक्षम है। कंपनी के सनीवेल, सैन डिएगो, टोरंटो और बेंगलुरु, भारत में कार्यालय हैं। इसके प्रमुख ग्राहकों में मोहम्मद बिन जायद कृत्रिम बुद्धिमत्ता विश्वविद्यालय (2025 के राजस्व का 62%), G42 (2025 के राजस्व का 24%), OpenAI (2026 में हस्ताक्षरित), और अमेज़न वेब सेवाएं (2026 में हस्ताक्षरित) शामिल हैं।
बाजार स्थिति और प्रतिस्पर्धा
Cerebras के प्राथमिक हार्डवेयर प्रतिस्पर्धी Nvidia, AMD, Intel और Broadcom हैं, जबकि इसकी क्लाउड कंप्यूटिंग सेवाएं अमेज़न वेब सेवाओं, माइक्रोसॉफ्ट एज़्योर, गूगल क्लाउड प्लेटफॉर्म, ओरेकल कॉर्पोरेशन और CoreWeave के साथ प्रतिस्पर्धा करती हैं। कंपनी का वेफर-स्केल दृष्टिकोण कुछ AI कार्यभार के लिए प्रदर्शन और ऊर्जा दक्षता में लाभ प्रदान करता है, लेकिन इसकी उच्च लागत और बिजली आवश्यकताएं इसके बाजार को विशेष अनुप्रयोगों तक सीमित करती हैं।
अनुप्रयोग और अनुसंधान
Cerebras प्रणालियों का उपयोग विविध क्षेत्रों में किया गया है, जिसमें दवा खोज, जीनोमिक्स, कम्प्यूटेशनल फ्लूइड डायनेमिक्स और राष्ट्रीय सुरक्षा शामिल हैं। G42 के साथ कंपनी की साझेदारी ने मध्य पूर्व में इसकी पहुंच का विस्तार किया है, और OpenAI और अमेज़न वेब सेवाओं के साथ इसका सहयोग AI उद्योग में बढ़ती स्वीकृति का संकेत देता है। Cerebras बड़े पैमाने पर AI अनुसंधान में भी शामिल रहा है, जैसे एक एकल प्रणाली पर अरबों पैरामीटर वाले मॉडल प्रशिक्षित करना।
हाल के विकास
2024 में, Cerebras ने WSE-3 और CS-3 पेश किए, जो चिप आकार और प्रदर्शन की सीमाओं को और आगे बढ़ाते हैं। कंपनी ने अपनी क्लाउड पेशकशों का विस्तार जारी रखा है, जिससे इसकी तकनीक तक व्यापक पहुंच संभव हो सके। 2025 तक, Cerebras AI हार्डवेयर बाजार में एक विशेष खिलाड़ी बना हुआ है, लेकिन इसके अद्वितीय दृष्टिकोण ने महत्वपूर्ण ध्यान और निवेश आकर्षित किया है।