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アムダール氏はAIが誕生する数十年前にウェーハスケールのシリコンに賭けた
ウェハースケールのプロセッサーが AI アクセラレーターや超大型チップと関連付けられるずっと前に、ジーン・アムダールはすでにシリコンウェハー全体をプロセッサーに変えようとしていました。
彼が息子のカールとともに Trilogy Systems Corp. を立ち上げたときまでに、彼は自分の縄張りで業界の巨人に対抗できることをすでに証明していました。トリロジーの幹部らは自社の評判が危機に瀕していると考え、同社は1980年代初頭の新興企業としては異例の規模で資金調達を進めていた。
1983年7月18日号では、 インフォワールド 報告書には、アムダール氏が「自分を再び巨大な殺人者にしてくれると期待している新しい半導体技術のプロトタイプ」を公に公開したと記載されている。この記事では、Trilogy の大胆な計画であるウェーハスケールの統合について説明しています。
WISCからトリロジーへ、ジーン・アムダール氏による講義 – YouTube
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ウエハプロセッサは
Trilogy は、ウェーハを何百もの個別のチップに切断するのではなく、ウェーハをプロセッサとして使用することを意図していました。
「まだ実証されていない技術に基づいている」 インフォワールド 同社は、2 1/2 インチ四方のウェーハを使用して新世代のメインフレームを作成しようとしていると書いています。各「マクロチップ」には、従来のチップ約 100 個に相当する回路が含まれます。
パフォーマンス目標は印象的でした。 Trilogy は、「スペースのわずか 10%」を占有し、IBM の価格を 30% 引き下げる可能性がありながら、当時最速の IBM システムを上回るパフォーマンスを発揮するスーパーコンピューターを構築することを計画していました。これは段階的な改善ではなく、半導体業界の設計前提に対する直接的な挑戦でした。
当時、チップ製造はボリュームによる冗長性に依存していました。欠陥は避けられないため、メーカーはウェーハ上に何百もの同一のダイをエッチングしました。
巨大なチップを構築するという考えは無謀に思えました。として インフォワールド 説明によると、シリコン構造は非常に敏感であるため、微視的な汚染でも回路を破壊する可能性があり、非常にクリーンなルーム条件が必要となります。
三部作はこの論理をひっくり返しました。同社は欠陥を無駄として受け入れるのではなく、欠陥を考慮した設計を計画しました。
表面積が大きくなると、チップには損傷領域の周囲で自身を再構成できる可能性のある追加の回路が含まれる場合があります。
アムダールはこの概念を「冗長性」と呼び、欠陥が存在する場合でもマクロチップが動作する可能性が高くなります。
このアイデアは技術的にも商業的にも野心的なものでした。アムダール氏は、Trilogy はわずか 40 個のマクロチップを使用してプロトタイプ コンピューターを構築すると主張しました。
成功すれば、1秒あたり約3,200万の命令を実行できることになり、開発中の多くのIBMシステムを上回ることになる。引用したインタビューでは インフォワールドアムダール氏はまた、このシステムを Cray-1 スーパーコンピューターと比較できる可能性があると示唆しました。
実はパソコン
その野心はメインフレームを超えて広がっています。アナリストのボブ・シムコ氏はこう語った。 インフォワールド ウェーハ規模の統合はチップメーカーを「最終市場に一歩近づける」可能性があり、アムダール氏はこの技術が最終的にはデスクトップマシンに到達する可能性があると示唆した。
「この技術はパーソナルコンピュータにも応用できる」と同氏は語った。 「これは本当にパソコンになる！」
1983 年当時、この考えはほとんどばかげているように思えました。 IBM PC が発売されたばかりでしたが、パーソナル コンピューティングはメインフレームの能力に比べて控えめなままでした。しかし、アムダール氏のビジョンは明確でした。それは、根本的なシリコン統合を通じて、スーパーコンピューター クラスのパフォーマンスをより小さなシステムに圧縮するというものでした。
舞台裏では三部作が積極的に制作されていた。同社は数百人の技術者を採用する計画で、海外での生産も検討し、当初から量産を重視した。このスケールは、アムダールがこの機会をいかに真剣に考えていたかを示しています。目標は実験室での実験ではなく、新しいコンピューティング プラットフォームでした。
トリロジーはクラッシュして炎上する
必然的に、現実はさらに厳しいことが判明しました。ウェーハスケール集積の商業化は、Trilogy が予想していたよりも困難でした。同社は設計を進めるために多額の資本を費やしましたが、約束した成功した製品を生み出すことはありませんでした。
1985 年までに、トリロジーは小規模コンピューター メーカーであるアレクセイと合併することに原則的に合意し、その後再編で同社を買収しました。これにより事実上、独立したウェーハ スケールの挑戦者としてのトリロジーは終わりを告げました。
新しいクラスのスーパーコンピューターを駆動する大型モノリシック マクロチップという当初のビジョンは、数十年にわたって市場から消え去っていました。
それにもかかわらず、基本的なアイデアは驚くほど先見的なものでした。シリコンに直接フォールト トレランスを設計すること、ウェハーを単一の計算ユニットとして扱うこと、および極端なパフォーマンス密度の追求はすべて、今日の大型 AI チップに見られる最新のアプローチを反映しています。
1980 年代初期には非現実的だと思われていたものが、現在ではエンジニアリング戦略として受け入れられています。 Cerebras のような企業は、ウェーハ スケールのプロセッサを大規模に製造および導入できることを実証し、シリコン ウェーハのほぼ全体にわたるチップを使用して最新の AI ワークロードを強化します。
1983 年に説明されたアムダールのコンセプト (ウェハーをプロセッサーとして扱い、その中に直接冗長性を組み込む) は、テクノロジーと製造エコシステムが成熟するまでに数十年を要したとしても、実行可能な商用アーキテクチャーになりました。
振り返ってみると、三部作の物語は失敗作というよりも、もうすぐやってくる未来の予告のように感じられます。半導体エコシステム、製造精度、市場の需要は、アムダールが思い描く準備ができていませんでした。
「シリコンは今やプラットフォームだ」とアナリストのボブ・シムコ氏は原文で述べた。 インフォワールド 記事。 40年後、その言葉は予言のように思えます。最新のウェハスケールプロセッサは、ついにアムダールが思い描いたような計算密度を提供し、長年眠っていたビジョンを実証しました。
今日の AI 時代の巨人がウエハースケールの設計を採用する前に、ジーン・アムダールはすでに青写真を描いており、巨大なシリコン片がコンピューティング自体の経済性を変えることができると賭けていました。
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