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Klein aber kräftig - die TPUs von Google beschleunigen maschinelles Lernen.
Klein aber kräftig - die TPUs von Google beschleunigen maschinelles Lernen. (Bild: Google)

Tensor Processing Unit: Google baut eigene Chips für maschinelles Lernen

Klein aber kräftig - die TPUs von Google beschleunigen maschinelles Lernen.
Klein aber kräftig - die TPUs von Google beschleunigen maschinelles Lernen. (Bild: Google)

Um seine Projekte rund ums maschinelle Lernen zu beschleunigen, baut Google spezielle eigene Chips. Diese werden seit einem Jahr etwa für Street View oder Alpha Go genutzt und sollen künftig auch für Googles Kunden bereitstehen.

Handelsübliche Prozessoren sind Google für seine Projekte beim maschinellen Lernen offenbar nicht schnell genug. Deshalb arbeitet das Unternehmen seit einigen Jahren heimlich an eigenen Beschleunigerchips, wie Google in seinem Cloud-Platform-Blog schreibt. Diese Chips sind nun seit mehr als einem Jahr aktiv im Einsatz und sollen künftig auch Kunden bereitgestellt werden.

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Die eigens erstellten ASICs nennt Google Tensor Processing Unit (TPU), in Anlehnung an das quelloffene Framework Tensorflow. Die Chips sind auf die Besonderheiten von maschinellem Lernen ausgelegt und sollen zum Beispiel das Rechnen mit einer verringerten Präzision tolerieren können. Möglichst absolute Genauigkeit ist bei der Abschätzung von Wahrscheinlichkeiten oft nicht nötig.

Dank dieser Herangehensweise werden weniger Transistoren pro Operation benötigt, was letztlich mehr Operationen pro Chip im Vergleich zu üblicher Hardware erlaubt. Die Boards der TPUs sind laut Blog so gestaltet, dass sie in die Festplattenslots von Googles Rechenzentren passen, was die Verwendung im Rack wohl zusätzlich vereinfacht.

Nutzungsmöglichkeit bald auch für Externe

Den Angaben von Google zufolge soll die Leistung pro Watt mit den TPUs um eine gesamte Größenordnung verbessert worden sein. Dass entspricht drei Generationen von Moore's Law. Von ersten Tests des fertigen Chips bis zum Einsatz im Rechenzentrum hat das zuständige Team zudem nur knapp drei Wochen benötigt.

Die gesteigerte Leistung nutzt Google selbst für Rankbrain oder um die Suchergebnisse von Street View zu verbessern. Auch die Aktionen der KI Alpha Go im Spiel gegen Lee Sedol sind demnach durch die TPUs berechnet worden. Im Unternehmen gibt es mittlerweile mehr als 100 Teams, die maschinelles Lernen nutzen.

Davon sollen nun offenbar auch andere profitieren, denn in der Ankündigung heißt es, dass auch die Kunden von Google künftig die Vorteile der TPUs nutzen können sollen. Details dazu nennt Google zwar noch nicht. Es ist wohl aber davon auszugehen, dass die TPUs so in die Infrastruktur der Cloud-Dienste von Google integriert werden, dass leicht darauf zugegriffen werden kann.


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