گوگل برای ساخت تراشه‌های جدیدش دست به دامان AMD شد

ظاهراً گوگل برای توسعه تراشه‌های نسل دهم هوش مصنوعی خود، موسوم به TPU v10 به سراغ AMD رفته تا نخستین مشارکت جدی تیم سرخ در طراحی یک تراشه سفارشی هوش مصنوعی یا ASIC رقم بخورد. علاوه بر این گزارش‌ها از حرکت گوگل به سمت معماری جدیدی خبر می‌دهد که در آن هسته‌های CPU در کنار شتاب‌دهنده‌های هوش مصنوعی قرار می‌گیرند. 

شایعه شده که گوگل و AMD روی یکی از پروژه‌های نسل دهم TPU همکاری دارند. تحلیل‌گران معتقدند یکی از دلایل اصلی این همکاری می‌تواند دسترسی گوگل به هسته‌های پردازنده مرکزی AMD و فناوری‌های این شرکت در زمینه بسته‌بندی پیشرفته تراشه‌ها باشد.

گفته می‌شود گوگل و برخی مشتریان سرویس‌های ابری آن به دنبال استفاده از TPUهایی با هسته‌های CPU روی همان پکیج برای اجرای بارهای کاری سنگین مانند یادگیری تقویتی (RL) هستند. 

گوگل تاکنون 9 نسل از شتاب‌دهنده‌های اختصاصی TPU را توسعه داده و در طراحی سیلیکون این تراشه‌ها همکاری نزدیکی با Broadcom داشته است. بنابراین بعید به نظر می‌رسد AMD صرفاً برای طراحی یک TPU معمولی وارد این پروژه شده باشد.

چرا گوگل به CPU در کنار TPU نیاز دارد؟

در عوض، تخصص AMD در معماری CPU، بسته‌بندی پیشرفته، اتصال تراشه‌ها و فناوری SoIC می‌تواند بخش مهمی از همکاری جدید را تشکیل دهد. اهمیت این پروژه زمانی بیشتر مشخص می‌شود که به تغییر ماهیت بارهای کاری هوش مصنوعی توجه کنیم.

آموزش سنتی مدل‌های زبانی بزرگ عمدتاً به توان پردازشی شتاب‌دهنده‌ها وابسته است، اما مدل‌های جدیدتر که در زمینه استدلال، هوش مصنوعی عامل‌محور (Agentic AI) و یادگیری تقویتی فعالیت می‌کنند، به توان پردازشی عمومی CPU بیشتری در کنار شتاب‌دهنده‌های AI نیاز دارند.

بر اساس گزارش Tomshardware گوگل پیش‌تر نیز افزایش سهم CPU در زیرساخت TPU را آغاز کرده است. در سیستم‌های مبتنی بر TPU 8i که برای استنتاج، استدلال و یادگیری تقویتی طراحی شده‌اند، به ازای هر 2 TPU یک پردازنده Google Axion استفاده می‌شود.

این در حالی است که در نسل هفتم TPU، برای هر 4 شتاب‌دهنده یک پردازنده Intel Xeon در نظر گرفته شده بود. حتی برخی ارزیابی‌ها نشان می‌دهند که در بعضی بارهای کاری آینده، نسبت یک CPU به ازای هر شتاب‌دهنده می‌تواند بهینه باشد.

در چنین شرایطی، ادغام مستقیم CPU و شتاب‌دهنده هوش مصنوعی روی یک پکیج می‌تواند مزایای قابل‌توجهی داشته باشد. کاهش فاصله میان CPU و واحدهای محاسباتی هوش مصنوعی می‌تواند تأخیر ارتباطی و مصرف انرژی را کاهش دهد و هماهنگی میان پردازش‌های عمومی و محاسبات تنسوری را بهبود ببخشد.

AMD پیش از این نیز تجربه ساخت چنین معماری‌هایی را در اختیار دارد. تراشه Instinct MI300A این شرکت، هسته‌های CPU مبتنی بر معماری x86 را با شتاب‌دهنده‌های هوش مصنوعی در یک پکیج واحد ترکیب می‌کند.

از این رو، یکی از سناریوهای احتمالی این است که طراحی آینده گوگل شامل ترکیبی از چیپلت‌های TPU اختصاصی گوگل، هسته‌های CPU و حافظه HBM باشد و AMD بخشی از فناوری مورد نیاز برای ساخت چنین پکیجی را فراهم کند.

البته هنوز مشخص نیست AMD دقیقاً چه نقشی در پروژه TPU v10 دارد و گزارش‌های فعلی نیز قطعی نیستند. همچنین نمی‌توان با اطمینان گفت که گوگل قصد دارد تمام TPUهای نسل دهم را به هسته‌های CPU مجهز کند.