Google arbeitet schon Monate mit geheim entwickelten Super-Chips

Google, Tensor Processing Unit, TPU Bildquelle: Google
Während die Eröffnungs-Keynote der Google I/O vordergründig zwar verschiedene interessante, aber nicht gerade spektakuläre Informationen bereithielt, lüftete Google dann letztlich aber doch ein bisher ziemlich gutgehütetes Geheimnis: Das Ergebnis seiner eigenen Halbleiter-Forschung.
Ohne, dass die Öffentlichkeit davon in irgendeiner Form Notiz genommen hätte, entwickelten Google-Forscher seit Jahren neue Prozessoren, die vor allem das Lieblings-Spielfeld des Unternehmens entscheidend voranbringen sollen - die durch Deep Learning-Verfahren entstehenden Künstlichen Intelligenzen. Hier setzt man bei Google auf Seiten der Hardware auf die so genannte Tensor Processing Unit (TPU).
Googles Tensor Processing UnitBoard mit TPU
"TPUs liefern ein Vielfaches der Performance pro Watt, die bei kommerziell erhältlichen GPUs oder FPGAs zu bekommen ist", erklärte Google-Chef Sundar Pichai. Und hier handelt es sich keineswegs um einen theoretischen Ansatz für ein Chipdesign. Google hat die Chips aus den eigenen Labors schon seit einiger Zeit im praktischen Einsatz und natürlich stellten sie die Rechenleistung zur Verfügung, mit der das AlphaGo-System seinen vielbeachteten Sieg gegen den amtierenden Go-Meister einfuhr.

Konkrete Details zum Chipdesign machte Google natürlich nicht öffentlich, so dass sich wenig darüber sagen lässt, welche großen Sprünge man hier gemacht hat. Im Anschluss an die Keynote veröffentlichte Norm Jouppi, der als Hardware-Ingenieur bei Google arbeitet, aber zumindest einige weitergehende Details.

Demnach arbeiten die Chips mit einer geringeren Präzision als verschiedene andere Prozessor-Designs. Für etwas mehr Fehlertoleranz gewinnt man hier den Vorteil, deutlich weniger Transistoren für eine einzelne Operation zu benötigen. Im Bereich des Deep Learning ist dies in dieser Form eine vernünftige Entscheidung, da kleine Ungenauigkeiten bei einer einzelnen Berechnung ohnehin dadurch ausgeglichen Werden, dass die Systeme riesige Datenmengen analysieren, um ihre Lösungsansätze für bestimmte Probleme selbst zu entwickeln.

TPUs sind bereits Alltag bei Google

Durchaus beachtenswert ist eine kleine Anekdote, die klar macht, dass die Entwickler bei Google keineswegs in immer starrer werdenden Strukturen eines Großkonzerns festhängen. So sei es rasend schnell gegangen, bis die neuen TPUs in der Praxis ankamen: Nachdem die ersten in Silizium gegossenen Schaltkreise getestet waren, dauerte es nur 22 Tage, bis die ersten Anwendungen in Datenzentren auf den neuen Prozessoren liefen. Inzwischen sind sie zum Bestandteil diverser Applikationen geworden und kommen bei der Verbesserung von Suchmaschinen-Rankings und der Optimierung von Karten- und Navigations-Daten zum Einsatz.

Jouppi ist sich auch sicher, dass man mit den TPUs einen enormen Vorsprung vor diversen Konkurrenten hat. Wenn man mit den Chips zu tun habe, so erklärte er, sei es, als hätte man sieben Jahre oder drei Generationen des Mooreschen Gesetzes vorgespult. Google, Tensor Processing Unit, TPU Google, Tensor Processing Unit, TPU Google
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