通常我們見到的電腦芯片只有指甲蓋大小，GPU 也就巴掌大，美國加州一家叫 Cerebras 的公司造出的芯片跟一個大號餐盤差不多，直徑超過 200 毫米，面積 46,225 平方毫米，集成了 4 萬億個晶體管。

這家公司于 2026 年 5 月 14 日在納斯達(dá)克上市，發(fā)行價(jià) 185 美元，開盤價(jià) 350 美元，首日大漲 89%，市值沖到 750 億美元。五位聯(lián)合創(chuàng)始人有四位來自一家被 AMD 收購的服務(wù)器公司 SeaMicro，另一位來自 MIT。他們從 2015 年開始默默干了近十年，如今帶著晶圓級芯片站到了 AI 算力競賽的最前排。

（來源：https://www.cerebras.ai/）

Cerebras 的核心產(chǎn)品叫晶圓級引擎，目前已經(jīng)發(fā)展到第三代 WSE-3。傳統(tǒng)芯片制造是把一片晶圓切成上百顆小芯片，Cerebras 反其道而行之，不切割，直接把整片晶圓做成一顆芯片。這片晶圓上集成了 84 顆虛擬晶粒，每顆晶粒包含大約 10,700 個核心，整個芯片一共有 90 萬個計(jì)算核心。

這些核心通過一個 2D 網(wǎng)格狀的片上網(wǎng)絡(luò)連接，每個核心配有一個五端口的路由器，支持四個方向的數(shù)據(jù)傳輸和本地的讀寫操作。整個芯片的內(nèi)存帶寬達(dá)到每秒 21 拍字節(jié)，片上網(wǎng)絡(luò)帶寬每秒 214 拍字節(jié)。

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WSE-3 芯片采用臺積電 5 納米工藝制造，每個計(jì)算核心的面積大約 3.8 萬平方微米，其中一半是 48KB 的本地 SRAM，另一半是邏輯電路。整個芯片的 SRAM 總量達(dá)到 44GB。所有內(nèi)存都分布在各核心旁邊，數(shù)據(jù)從內(nèi)存到計(jì)算單元的物理距離只有幾十微米，不需要像傳統(tǒng) GPU 那樣通過外部高帶寬內(nèi)存 HBM 來獲取數(shù)據(jù)。Cerebras 聲稱，在同等硅片面積下，他們的內(nèi)存帶寬是 GPU 的大約 200 倍。

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這種架構(gòu)特別適合處理神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的非結(jié)構(gòu)化稀疏，傳統(tǒng) GPU 無論權(quán)重是否為 0 都會進(jìn)行計(jì)算，Cerebras 的做法是在發(fā)送端就把 0 值過濾掉，只把非 0 數(shù)據(jù)通過片上網(wǎng)絡(luò)傳給對應(yīng)的計(jì)算核心。每個數(shù)據(jù)包包含 16 位數(shù)據(jù)和 16 位控制信息，接收端收到數(shù)據(jù)后自動觸發(fā)乘加運(yùn)算。這種方式避免了大量無效計(jì)算，在稀疏度較高的模型上可以獲得明顯加速。

該公司的技術(shù)白皮書顯示，對于 BLAS 級別低于通用矩陣乘法的運(yùn)算，比如矩陣向量乘或向量標(biāo)量乘，傳統(tǒng)芯片受限于內(nèi)存帶寬往往無法滿負(fù)荷運(yùn)行，Cerebras 的架構(gòu)因?yàn)閮?nèi)存帶寬足夠高，可以保持高利用率。

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Cerebras 的另一個核心技術(shù)叫 Weight Streaming，訓(xùn)練大模型時(shí)模型權(quán)重不存儲在芯片上，而是放在一個叫 MemoryX 的外部設(shè)備里，按需流式傳輸?shù)?WSE-3 芯片。計(jì)算每一層網(wǎng)絡(luò)時(shí)，權(quán)重從外部 DRAM 和閃存中讀取，通過芯片的輸入輸出接口送入計(jì)算核心。

每個權(quán)重到達(dá)核心后，與本地的激活值批量做乘加運(yùn)算，計(jì)算完成后權(quán)重就被丟棄，不在芯片上停留。這種方法使得模型大小不受芯片內(nèi)存容量的限制，可以支持萬億參數(shù)級別的超大模型。

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在軟件層面，Cerebras 提供了完整的編譯工具鏈，可以把 PyTorch 或 TensorFlow 編寫的模型自動映射到 90 萬個核心上。對于 Transformer 類模型，激活張量有三個維度，批大小、序列長度和隱藏維度。編譯器會把隱藏維度切分到芯片的 X 方向，把批大小和序列長度切分到 Y 方向。

計(jì)算矩陣乘法時(shí)，權(quán)重按行廣播到對應(yīng)列的所有核心，觸發(fā)乘加運(yùn)算，然后在列方向上進(jìn)行部分和歸約，最終結(jié)果分布在芯片上準(zhǔn)備下一層的計(jì)算。所有計(jì)算調(diào)度都是靜態(tài)配置的，指令在運(yùn)行前一次性加載，執(zhí)行過程中不再改變。

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Cerebras 的五位聯(lián)合創(chuàng)始人均有較深的芯片和系統(tǒng)背景。

CEO Andrew Feldman 畢業(yè)于斯坦福大學(xué)，此前創(chuàng)辦的微服務(wù)器公司 SeaMicro 被 AMD 以 3.57 億美元收購。

CTO Sean Lie 擁有麻省理工學(xué)院電子工程與計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)士和碩士學(xué)歷，在 SeaMicro 擔(dān)任 IO 虛擬化架構(gòu)師，被 AMD 收購后成為 AMD 院士。

系統(tǒng)架構(gòu)師 Jean-Philippe Fricker 擁有洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院碩士學(xué)歷，曾在 DSSD、SeaMicro、阿爾卡特朗訊和 Riverstone Networks 擔(dān)任硬件架構(gòu)職務(wù)。

先進(jìn)技術(shù)首席架構(gòu)師 Michael James 擁有加州大學(xué)伯克利分校分子神經(jīng)生物學(xué)、數(shù)學(xué)和計(jì)算機(jī)科學(xué)三個學(xué)位，在 SeaMicro 負(fù)責(zé)分布式系統(tǒng)軟件。

已榮譽(yù)退休的前 CTO Gary Lauterbach 擁有 50 多項(xiàng)專利，曾是 Sun Microsystems 的杰出工程師，主導(dǎo)了 UltraSPARC III 和 UltraSPARC IV 微處理器的架構(gòu)設(shè)計(jì)。

Cerebras 的商業(yè)模式以銷售完整的 CS-3 系統(tǒng)為主，CS-3 是圍繞 WSE-3 芯片設(shè)計(jì)的整機(jī)系統(tǒng)，可以部署在數(shù)據(jù)中心的標(biāo)準(zhǔn)機(jī)架上。客戶主要來自科研機(jī)構(gòu)和企業(yè)，包括阿聯(lián)酋的人工智能公司 G42 和穆罕默德·本·扎耶德人工智能大學(xué)。根據(jù)上市披露文件，2025 年 Cerebras 營收 5.1 億美元，其中 G42 貢獻(xiàn)了 24%，MBZUAI 貢獻(xiàn)了 62%。公司全年凈利潤 2.38 億美元，相比前一年的虧損 4.82 億美元實(shí)現(xiàn)了扭虧為盈。

Cerebras 曾在 2024 年嘗試上市，當(dāng)時(shí)營收高度依賴單一客戶 G42，后者貢獻(xiàn)了 87% 的收入。由于涉及阿聯(lián)酋背景的交易需要經(jīng)過美國外國投資委員會的審查，雖然最終獲得批準(zhǔn)，Cerebras 還是撤回了上市申請。這次重新上市，客戶集中度已經(jīng)有所改善，最大客戶 MBZUAI 占比降到 62%，不過前兩大客戶合計(jì)仍然貢獻(xiàn)了 86% 的收入，集中風(fēng)險(xiǎn)依然存在。

Cerebras 的技術(shù)路線在 AI 芯片領(lǐng)域獨(dú)樹一幟。其他挑戰(zhàn)者大多在架構(gòu)上模仿 GPU，采用大量小核心配合 HBM 內(nèi)存，Cerebras 選擇了用一片巨大的晶圓來解決問題。這種方案在稀疏計(jì)算和大模型推理上有明顯優(yōu)勢，不過制造成本和良率也面臨挑戰(zhàn)。

整片晶圓上只要有一個致命缺陷就可能影響整顆芯片，Cerebras 通過在設(shè)計(jì)中加入冗余鏈路和自動糾錯機(jī)制來解決這個問題。晶圓級芯片的功耗和散熱也是工程難題，CS-3 系統(tǒng)為此設(shè)計(jì)了專門的液冷方案。

隨著 OpenAI、Anthropic、SpaceX 等 AI 公司即將陸續(xù)上市，AI 芯片賽道正在成為資本市場的焦點(diǎn)。Cerebras 作為第一家登陸納斯達(dá)克的純 AI 芯片新股，首日大漲 89% 給了后續(xù)企業(yè)一個積極的信號。

不過 AI 芯片市場的競爭也在加劇，除了英偉達(dá)，AMD、英特爾以及多家創(chuàng)業(yè)公司都在推出新產(chǎn)品。Cerebras 的晶圓級方案能否在主流 AI 訓(xùn)練市場站穩(wěn)腳跟，還需要更多客戶和更長時(shí)間來檢驗(yàn)。

參考資料：

https://www.nytimes.com/2026/05/14/technology/cerebras-ipo-ai.html

https://www.linkedin.com/in/sean-lie-4a80097/

https://www.cerebras.ai/company/news

https://www.cerebras.ai/

排版：胡巍巍