Google ja AMD yhdistävät räätälöidyt TPU- ja CPU-paketit

Kuvittele tulevaisuuden Googlen datakeskus, jossa räätälöidyt tekoälyn kiihdyttimet istuvat vierekkäin korkeasuorituskykyisten AMD-ytimien kanssa. Hämmentävää? Ehkä. Strategista? Ehdottomasti.

Markkinahuhut, jotka nousivat esiin SemiAnalysisin tiedotteessa, kertovat että Google työskentelee AMD:n kanssa yhdestä kymmenennen sukupolven TPU-perheen mallista. Jos tieto pitää paikkansa, tämä olisi AMD:n ensimmäinen merkittävä askel räätälöidyn tekoäly-ASIC-projektin parissa näin laajassa mittakaavassa. Ajatuksena ei ole luovuttaa koko TPU-suunnitelmaa piirivalmistajalle; sen sijaan kyse on AMD:n immateriaalioikeuksien ja pakkausteknologian yhdistämisestä hybridarkkitehtuuriin, joka pystyy käsittelemään uuden luokan työkuormia.

Tämä merkitsisi AMD:n ensimmäistä merkittävää räätälöidyn tekoälysirun kumppanuutta Googlen kanssa.

Miksi tuoda AMD mukaan juuri nyt? Vastaus löytyy siitä, miten tekoäly kehittyy. Modernit mallit vaativat yhä useammin muutakin kuin puhdasta matriisilaskentaa. Ne tarvitsevat monipuolista yleiskäyttöistä laskentaa rinnalle kiihdyttimille, kuten vahvistusoppimisen silmukoita, käyttöjärjestelmätason orkestrointia ja monimutkaisia päättelytehtäviä, joita ei voi kokonaan siirtää tensorimoottoreille. AMD:n suoriytimien upottaminen suoraan TPU-pakettiin antaisi Googlelle joustavuutta ajaa näitä sekatyökuormia alhaisemmalla latenssilla ja tiiviimmällä integraatiolla.

AMD:n vahvuudet ovat ilmeiset: kehittyneet pakkausteknologiat kuten SoIC, laaja patenttisalkku ja kypsät CPU-arkkitehtuurit. Nuo resurssit ovat tärkeitä, kun pinotaan die-levyjä, reititetään suurkaistaisia linkkejä ja yritetään puristaa kaikki suorituskyky ja energiataloudellisuus yhdestä paketista. Google suunnittelee jo suuren osan omasta kiihdytinarkkitehtuuristaan ja on aiemmin tehnyt yhteistyötä Broadcomin kanssa varhaisemmissa TPU-sukupolvissa. Tällä kertaa peliliike näyttää kuitenkin olevan räätälöityjen kiihdyttimien ja suurvoiman CPU-toimittajan yhdistäminen.

Älä odota, että AMD muuttuu pääarkkitehdiksi TPU:n inferenssi- tai koulutusversioissa. Todennäköisempi skenaario on, että Google tarvitsee ohjelmoitavia logiikkalohkoja, räätälöityjä väyläratkaisuja ja pakkausosaamista, jota suuri CPU-toimittaja voi tarjota, eli asioita, jotka ylittävät pelkän kiihdytinsuunnittelun. Käytännössä tämä tarkoittaa hybridejä siruja, joissa erikoistuneet tensorimoottorit elävät rinnakkain yleiskäyttöisten ytimien kanssa, jotka hoitavat ohjausta, ajoitusta ja todellisen tekoälyn työkuormiin liittyviä monimutkaisuuksia.

Googlen palvelinkehityksessä on aiempia esimerkkejä. Viimeaikaiset TPU 8i -käyttöönotot yhdistävät kiihdyttimet Googlen omaan Axion-prosessoriin, kun taas vanhemmissa kokoonpanoissa luotettiin Intel Xeon -suorittimiin, joita jaettiin useiden kiihdyttimien kesken. Sukupolvien aikana suuntaus on ollut kohti enemmän paikallista laskentatehoa per kiihdytin, mikä antaa viitteen siitä, miksi AMD-ytimien integrointi voi olla houkuttelevaa.

Pilvipalveluasiakkaille vaikutukset ovat käytännöllisiä: vähemmän sirujen välistä siirtymistä, parempi läpimeno vahvistusoppimisen työnkuluille ja mahdollisesti uudet käyttöönotto- ja jakelumallit latenssiherkille palveluille. AMD:lle tämä on tilaisuus osoittaa pakkaus- ja heterogeenisen integroinnin osaamista alueella, jota ovat pitkään hallinneet räätälöityjen ASIC-tiimit.

Joka tapauksessa tämä kumppanuus, jos se viimeistellään, korostaisi muutosta siinä, miten hyperskalaajat ajattelevat räätälöityä piiriä: ei pelkästään nopeampaa matriisilaskentaa, vaan tiiviimpiä ekosysteemejä, joissa erilaiset laskentaelementit toimivat yhdessä. Seuraa tilannetta, seuraava kymmenvuotiskausi pilvitekoälyssä saatetaan rakentaa vähemmän yksittäisen moottorin tavoin ja enemmän kuin orkesterin virittäytymisenä.