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在半導體產業中，晶片尺寸與良率之間的關係一直是難以克服的限制。傳統觀念認為，晶片越大，良率越低。然而，Cerebras 公司成功挑戰了這個傳統思維，他們設計並商業化了一款比目前最大運算晶片還要大 50 倍的晶片，同時依然保持了相當的良率，這項成就引發了業界的好奇與關注。Cerebras 如何克服晶片尺寸帶來的巨大挑戰，在晶圓級處理器中實現可用的良率，成為眾人急於理解的焦點。
Cerebras 的突破性技術：如何實現晶圓級處理器的超高良率
Cerebras 如何克服晶片尺寸帶來的巨大挑戰？
答案在於重新思考晶片尺寸與容錯率之間的關係。傳統上，晶片尺寸直接影響晶片良率。然而，在現代，良率是晶片尺寸與容錯率的函數。透過採用小核心、容錯設計和智慧型路由系統，Cerebras 成功實現了晶圓級處理器的可行良率。
核心技術分析：小核心、容錯設計與智慧型路由
小核心：Cerebras 設計了非常小的核心，每個核心約為 0.05mm²，僅為 H100 SM 核心的 1%。由於核心非常小，即使出現缺陷，損失的面積也很小，這提高了容錯率。
容錯設計：Cerebras 採用了容錯設計，當核心出現缺陷時，系統可以透過冗餘通信路徑自動繞過缺陷核心，並利用鄰近核心保持晶片的整體運算能力。
智慧型路由：Cerebras 開發了一種精密的路由架構，能夠動態重新配置核心之間的連接，確保即使核心出現缺陷，晶片仍能正常運行。
晶圓級處理器的實際運作
Cerebras Wafer Scale Engine 3 是一個 46,225mm² 的大型正方形晶片，擁有 970,000 個容錯核心。透過採用小核心、容錯設計和智慧型路由系統，Cerebras 成功將單一晶圓的矽使用率提升至 93%，這證明晶圓級運算不僅是可能的，更能在商業規模下實現。
優勢和劣勢分析
優勢：Cerebras 的晶圓級處理器能夠實現超高良率，並且擁有巨大的運算能力，這對於 AI 訓練和高性能計算等應用具有巨大的潛力。
劣勢：Cerebras 的晶圓級處理器目前還處於早期發展階段，其生產成本相對較高，並且尚未廣泛應用於各個領域。
前景與未來動向
Cerebras 的晶圓級處理器技術具有巨大的潛力，未來將會在 AI 訓練、高性能計算、科學研究等領域發揮重要的作用。隨著技術的進步和成本的降低，Cerebras 的晶圓級處理器有望在更多領域得到應用，並推動計算領域的進步。
常見問題QA
晶圓級處理器的良率如何保證？
Cerebras 透過小核心、容錯設計和智慧型路由系統來提高良率，即使核心出現缺陷，也能確保晶片正常運行。
晶圓級處理器的成本如何控制？
目前，晶圓級處理器的成本仍然較高，但隨著技術的進步和規模化生產，成本有望逐漸降低。
晶圓級處理器將如何影響未來計算領域？
晶圓級處理器將推動計算領域的進步，尤其是在 AI 訓練、高性能計算等領域，將發揮重要的作用。
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