Cerebras Systems Inc.，总部位于加利福尼亚州森尼韦尔，开发半导体、超级计算机及相关软件，以支持人工智能深度学习应用，例如推理引擎。其产品包括晶圆级引擎（WSE）-3半导体、CS-3超级计算机，以及“AI推理云”和“AI训练云”API，这些服务允许用户无需购买硬件即可访问公司的计算能力。该公司还利用其处理器和超级计算机建设数据中心，直接向客户提供云计算服务。
WSE-3半导体尺寸为215毫米（8.5英寸）见方，是迄今为止最大的AI半导体。它们占据整片硅晶圆，并采用晶圆级集成和交换式互连技术。这减少了延迟，并消除了与GPU集群相关的互连瓶颈。它们使用静态随机存取存储器（SRAM），而非动态随机存取存储器（DRAM）。Cerebras半导体和计算机系统的性能远超竞争对手；然而，它们也存在劣势，例如尺寸庞大、功耗高达25千瓦，以及每个节点高达300万美元的成本。
创立与早期挑战
Cerebras Systems由安德鲁·费尔德曼、加里·劳特巴赫、迈克尔·詹姆斯、肖恩·利和让-菲利普·弗里克于2015年创立。这五位创始人此前曾在SeaMicro共事，该公司由费尔德曼和劳特巴赫于2007年创立，并于2012年以3.34亿美元出售给AMD。创始人深知，GPU并非处理高级流程的最佳半导体选择。然而，他们必须设计独特的冷却方法，以防止“巨型”半导体在供电时过热；开发专门的软件来绕过常见的微观制造缺陷；并发明一种能够同时将40颗螺丝钉入晶圆而不使其破裂的机器。
该公司在解决集成电路封装难题时面临重重困难：将硅片粘合到主板上、供电，以及处理散热和数据的进出管道。公司每月烧钱800万美元，并投入2亿美元用于攻克这些难题。2019年7月，经过反复试验和纠错，该公司终于生产出了一款可行的产品。
第一代产品
2019年8月，Cerebras发布了第一代晶圆级引擎（WSE-1）半导体及其CS-1超级计算机系统。CS-1是一款19英寸机架式设备，包含单个WSE主处理器，拥有40万个处理核心、1.2万亿个晶体管（配备12个100千兆以太网连接）和18GB内存。
公司的首批客户是教育机构和生命科学公司，它们正在构建用于药物发现、计算流体动力学、遗传学和基因组学研究、药物反应预测以及COVID-19研究的超级计算机。早期客户包括葛兰素史克、阿斯利康、美国国家能源技术实验室、劳伦斯利弗莫尔国家实验室、匹兹堡超级计算中心和爱丁堡并行计算中心。
扩展与CS-2
2020年9月，公司在日本开设了办事处，并与东京电子有限公司建立了合作伙伴关系。2021年4月，公司发布了基于第二代晶圆级引擎（WSE-2）的CS-2系统，该芯片拥有85万个核心。CS-2由台积电采用7纳米工艺制造，高度为26英寸（660毫米），可安装于标准数据中心机架的三分之一空间内。WSE-2拥有85万个核心和2.6万亿个晶体管，支持单个系统运行超过1200亿参数的AI模型。WSE-2将片上SRAM扩展至40GB，内存带宽提升至每秒20PB，总交换带宽提升至每秒220 petabits。客户包括道达尔能源、nference、美国国家超级计算应用中心（NCSA）和莱布尼茨超级计算中心。
认可与集群
2022年8月，位于加利福尼亚州山景城的计算机历史博物馆展出了WSE-2，并将其命名为“世界上最大的芯片”。同年8月，Cerebras在印度班加罗尔开设了办事处。2022年9月，Cerebras宣布将其芯片组合成集群，打造出用于AI计算的史上最大规模计算系统。晶圆级集群最多可连接192个CS-2 AI系统，而由16个CS-2 AI系统组成的集群可提供1360万个核心，用于自然语言处理，并采用数据并行训练方法。
2022年10月，美国国家核安全局的桑迪亚国家实验室开始使用CS-2进行核武器储备管理计算，以验证核武器在不需要实际测试的情况下能否按预期工作。2022年11月，Cerebras发布了Andromeda超级计算机，该机器将16个WSE-2芯片组合成一个集群，提供1350万个AI优化核心，算力高达1 exaflop，即每秒10^18次运算。整个系统功耗为500千瓦，远低于性能相近的GPU加速超级计算机。
合作伙伴关系与近期发展
2022年11月，Cerebras宣布与Cirrascale Cloud Services建立合作伙伴关系，以固定费率提供“按模型付费”的Cerebras AI Model Studio计算时间。2022年11月，美国国家能源技术实验室（NETL）使用Cerebras产品取得了里程碑式成果。2022年，阿贡国家实验室利用CS-2以及Nvidia和惠普企业的产品，赢得了2022年戈登·贝尔奖特别奖，其研究涉及使用大型语言模型分析和预测SARS-CoV-2变种。
2023年7月，G42同意支付约1亿美元，购买Cerebras首批九台超级计算机中的第一台，该系统于2024年交付。公司拥有四大主要客户：穆罕默德·本·扎耶德人工智能大学（占2025年营收的62%）、G42（占24%）、OpenAI（2026年签约）和亚马逊网络服务（2026年签约）。
制造与市场地位
Cerebras在森尼韦尔、圣地亚哥、多伦多和印度班加罗尔设有办事处。其半导体由台积电制造，台积电是目前唯一能够生产Cerebras芯片的公司。公司在硬件领域的主要竞争对手包括Nvidia、AMD和英特尔，而在云计算服务领域则与亚马逊网络服务、微软Azure、谷歌云平台、甲骨文公司和CoreWeave展开竞争。
Cerebras在人工智能硬件领域采取了与许多竞争对手不同的GPU-centric模式。通过采用晶圆级集成，公司旨在减少困扰多芯片系统的通信开销，这对于训练大型语言模型和其他深度学习任务尤为重要。公司专注于机器学习基础设施，使其在更广泛的人工智能生态系统中占据细分市场地位，应用范围涵盖神经网络研究到商业云服务。
尽管技术优势显著，但Cerebras系统的高成本和功耗限制使其仅适用于特定用例。公司对台积电的依赖，以及相较于Nvidia和AMD等巨头较小的客户群，凸显了其在半导体行业竞争中所面临的挑战。然而，与OpenAI和亚马逊网络服务等机构的合作表明，市场对AI计算替代架构的兴趣正在增长。