گوگل در نسل جدید زیرساخت‌های هوش مصنوعی خود، برای راه‌اندازی نخستین سیستم TPU، پردازنده‌های AMD Epyc را انتخاب کرده است. این تصمیم در حالی گرفته شد که گوگل پردازنده اختصاصی Axion را نیز در اختیار دارد. گوگل با معرفی دو سیستم جدید، خانواده نسل هشتم تراشه‌های TPU خود را گسترش داده است. یکی از این
گوگل در نسل جدید زیرساخت‌های هوش مصنوعی خود، برای راه‌اندازی نخستین سیستم TPU، پردازنده‌های AMD Epyc را انتخاب کرده است. این تصمیم در حالی گرفته شد که گوگل پردازنده اختصاصی Axion را نیز در اختیار دارد.
گوگل با معرفی دو سیستم جدید، خانواده نسل هشتم تراشه‌های TPU خود را گسترش داده است. یکی از این محصولات، TPU 8tx، برای اجرای محرمانه مدل‌های هوش مصنوعی طراحی شده و برخلاف انتظار، از پردازنده‌ای استفاده می‌کند که ساخت خود گوگل نیست.
سیستم TPU 8tx از تراشه‌های شتاب‌دهنده اختصاصی گوگل در کنار پردازنده‌های نسل پنجم AMD Epyc با اسم رمز تورین بهره می‌برد. این محصول در کنار مدل دو‌تراشه‌ای TPU 8i Max و از طریق یک مطلب وبلاگی در گوگل کلاد معرفی شد.
شرکت AMD نیز اعلام کرد که پردازنده‌های Epyc زیربنای سخت‌افزاری نخستین سیستم ابری TPU با قابلیت محاسبات محرمانه مبتنی بر حفاظت سخت‌افزاری را تشکیل می‌دهند.
همان تراشه با مرز امنیتی جدید؟
گوگل در آوریل ۲۰۲۶ نسل هشتم سخت‌افزارهای خود را معرفی کرد که شامل TPU 8t برای آموزش مدل‌های هوش مصنوعی و TPU 8i برای استنتاج یا اجرای مدل‌های آموزش‌دیده بود.
این شرکت مدعی شد برای نخستین بار چهار سیستم TPU را طی یک سال معرفی کرده است. با این حال، وب‌سایت ServeTheHome اشاره می‌کند که دو محصول جدید، در واقع پیکربندی‌های متفاوتی از تراشه‌های موجود هستند و طراحی کاملاً جدیدی محسوب نمی‌شوند.
طبق گزارش رسانه تایوانی اینساید، مدل 8tx توان پردازشی ۱۲.۶ پتافلاپس در قالب محاسبات FP4 و حافظه HBM با ظرفیت ۲۱۶ گیگابایت را از TPU 8t به ارث برده است؛ اما به‌جای شبکه ارتباطی قبلی، از شبکه کم‌تأخیر بوردفلای استفاده می‌کند که در TPU 8i نیز به کار رفته است.
گوگل ادعا می‌کند این تغییر می‌تواند تأخیر را در مقایسه با TPU 8t تا دو برابر کاهش دهد، بدون آنکه افت عملکرد قابل‌توجهی ایجاد کند. این سیستم به‌طور ویژه برای شرکت‌های فعال در صنایع تحت نظارت و سازمان‌های دولتی طراحی شده است؛ مجموعه‌هایی که می‌خواهند مدل‌های هوش مصنوعی را با داده‌های خصوصی خود تنظیم دقیق کنند، فشرده‌سازی دانش مدل‌ها را انجام دهند و عامل‌های هوشمند را آموزش دهند، بدون اینکه مجبور به انتقال اطلاعات میان خوشه‌های پردازشی باشند.
شرکت AMD توضیح داده که پردازنده‌های Epyc وظایفی مانند مدیریت فرایندها، آماده‌سازی داده‌ها و برقراری ارتباط پرسرعت با شتاب‌دهنده‌ها را بر عهده دارند. فناوری مجازی‌سازی رمزگذاری‌شده امن این شرکت با نام SEV نیز در کنار TPU فعالیت می‌کند تا محیط محافظت‌شده را به شتاب‌دهنده‌ها گسترش دهد. این فناوری پیش از اعطای دسترسی مستقیم به حافظه محافظت‌شده، هویت و پیکربندی امنیتی هر شتاب‌دهنده را بررسی می‌کند.
به گفته AMD، درخواست‌های ورودی، وزن‌های مدل و داده‌های میانی هم در حافظه میزبان و هم هنگام انتقال رمزگذاری‌شده باقی می‌مانند. در تمام مدتی که TPU مشغول پردازش اطلاعات است، جداسازی سخت‌افزاری از داده‌های حساس محافظت می‌کند.
گوگل نیز درباره این قابلیت توضیح داده است که هدف، محافظت و جداسازی اطلاعات حساس و وزن‌های مدل حتی هنگام استفاده فعال از آن‌هاست.
چرا گوگل پردازنده اختصاصی Axion را انتخاب نکرد؟
گوگل هنوز به‌طور مستقیم توضیح نداده که چرا پردازنده اختصاصی Axion را برای این پروژه کنار گذاشته است. این تراشه که بر پایه معماری Neoverse V2 شرکت آرم طراحی شده، در سال ۲۰۲۴ به‌عنوان نخستین پردازنده اختصاصی گوگل برای مراکز داده معرفی شد.
با این حال، مستندات خود گوگل سرنخ مهمی درباره این تصمیم ارائه می‌کنند. فهرست پیکربندی‌های پشتیبانی‌شده برای ماشین‌های مجازی محرمانه این شرکت، تنها شامل سیستم‌های مبتنی بر فناوری AMD SEV و اینتل TDX می‌شود. در این فهرست هیچ نمونه‌ای از ماشین‌های C4A یا N4A مبتنی بر Axion دیده نمی‌شود.
گوگل همچنین اعلام کرده که در حال حاضر امکان اتصال TPU به ماشین‌های مجازی محرمانه وجود ندارد. در اطلاعیه AMD نیز آمده است که کارشناسان امنیتی گوگل بررسی‌های عمیقی روی میان‌افزار پردازنده امنیتی AMD انجام داده‌اند. فناوری SEV پیش‌تر زیرساخت امنیتی چندین سرویس گوگل، از جمله ماشین‌های مجازی محرمانه، گوگل کوبرنتیز انجین محرمانه، کانفیدنشال اسپیس و سرویس‌های اسپارک و دیتا‌فلو محرمانه را تأمین کرده است.
می‌توان گفت اعتبار محاسبات محرمانه تا حد زیادی به سال‌ها آزمایش، بررسی و تلاش برای نفوذ به آن وابسته است. زنجیره اعتماد امنیتی که گوگل تاکنون ارزیابی و تأیید کرده، بر پایه معماری x86 شکل گرفته است.
ایجاد زیرساخت امنیتی مشابه روی Axion به معنای ارزیابی و تأیید سخت‌افزار جدید خواهد بود. چنین فرایندی پیش از عرضه محصولی که مهم‌ترین مزیت رقابتی آن اعتمادپذیری امنیتی است، زمان‌بر خواهد بود و احتمالاً توجیه اقتصادی و فنی چندانی ندارد.
انتخاب AMD چه تأثیری بر آینده همکاری دو شرکت دارد؟
البته این تصمیم لزوماً به معنای پیروزی جدیدترین پردازنده‌های AMD نیست. وب‌سایت سِرو دِ هوم گزارش داده که گوگل پردازنده تورین را به دلیل هماهنگی با رابط PCIe Gen5 x16 در TPU 8t انتخاب کرده است.
طبق این گزارش، استفاده از پردازنده نسل ششم مانند ونیس، پهنای باند بیشتری برای اتصال شتاب‌دهنده‌ها فراهم نمی‌کرد. همچنین برنامه زمان‌بندی گوگل برای تأیید و ارزیابی سخت‌افزار در سال ۲۰۲۷ در این انتخاب نقش داشته است.
ونیـس، پردازنده پرچم‌دار آینده AMD با فناوری ساخت ۲ نانومتری محسوب می‌شود؛ اما سیستم 8tx همچنان از تراشه‌ای بر پایه خانواده پردازنده‌هایی استفاده می‌کند که در اکتبر ۲۰۲۴ معرفی شده بودند. مارک لومیر، مدیر زیرساخت هوش مصنوعی و رایانش در گوگل کلاد، به خبرنگاران گفت:
برخی مشتریان منتخب امکان خواهند داشت سیستم TPU 8tx را در مراکز داده اختصاصی خود مستقر کنند.
وب‌سایت دیتا سنتر نالج ضمن انتشار این خبر یادآوری کرده که شرکت اوراکل نیز اخیراً از برنامه خود برای ارائه پردازنده‌های TPU در زیرساخت ابری‌اش خبر داده است.
رسانه اینساید نیز به نقل از لومیِر گزارش داد که این فناوری خطر دسترسی فیزیکی اپراتورها به اطلاعات حساس را کاهش می‌دهد؛ حتی زمانی که تجهیزات در مراکز داده متعلق به شرکت‌های شخص ثالث قرار دارند.
با گسترش استفاده از TPUها در خارج از مراکز اختصاصی گوگل، تأیید اصالت سخت‌افزار به سازوکاری اساسی برای ایجاد اعتماد تبدیل می‌شود. این قابلیت به صاحبان مدل‌های هوش مصنوعی اجازه می‌دهد وزن‌های مدل خود را روی سخت‌افزاری قرار دهند که مدیریت آن در اختیار شرکت دیگری قرار دارد.
نکته جالب اینجاست که AMD با تأمین پردازنده میزبان، به یکی از اجزای کلیدی زیرساخت اعتماد گوگل در خارج از مراکز داده اختصاصی این شرکت تبدیل شده است. این نقش اهمیت بیشتری از جایگاه نسبتاً محدود TPU 8tx در سبد محصولات گوگل دارد.
این همکاری همچنین شایعه‌ای را که در ماه اوت مطرح شده بود، دوباره به یاد می‌آورد. در آن زمان، یادداشتی از مشتریان شرکت سمی‌آنالیز که وب‌سایت تامز هاردور به آن اشاره کرده بود، از احتمال همکاری گوگل و AMD روی پروژه‌ای برای نسل دهم TPU خبر می‌داد. حتی احتمال استفاده از هسته‌های پردازنده مرکزی در همان بسته تراشه نیز مطرح شده بود.
البته TPU 8tx هیچ‌یک از این ادعاها را تأیید نمی‌کند؛ زیرا پردازنده‌های Epyc آن در سوکت‌هایی جداگانه قرار گرفته‌اند. همچنین در معرفی این محصول در تاریخ ۹ نوامبر، هیچ اشاره‌ای به مشارکت AMD در طراحی شتاب‌دهنده‌های اصلی نشده است.
با وجود این، همکاری فعلی می‌تواند نشانه‌ای از احتمال گسترش روابط دو شرکت در پروژه‌های آینده باشد؛ موضوعی که برای AMD و غول هوش مصنوعی گوگل اهمیت زیادی دارد.
سهام AMD در ۹ نوامبر با رشد ۱۳.۲۶ درصدی، معاملات را در قیمت ۵۰۸.۵۸ دلار به پایان رساند. قیمت سهام این شرکت در طول معاملات حتی به ۵۱۵.۱۸ دلار نیز رسید و حجم معاملات آن بیش از دو برابر میانگین اخیر بود.
البته نمی‌توان تمام این رشد را به همکاری جدید با گوگل نسبت داد. در همان روز، ریک شفر از مؤسسه سرمایه‌گذاری اوپنهایمر، رتبه سهام AMD را به عملکرد بهتر از بازار ارتقا داد و هدف قیمتی ۶۰۰ دلاری برای آن تعیین کرد. او موفقیت این شرکت در بازار سرورها و مراکز داده را غیرقابل انکار دانست.
با این حال، می‌توان همکاری با گوگل را یکی از عوامل مهم رشد سهام AMD در آن روز ارزیابی کرد؛ هرچند احتمالاً تنها عامل تأثیرگذار بر این افزایش قیمت نبوده است.
TPU 8tx به‌تنهایی قرار نیست کسب‌وکار پردازنده‌های Epyc در حوزه TPU را یک‌شبه به تجارتی بزرگ تبدیل کند. از طرف دیگر، گوگل هنوز جزئیات امنیتی متعددی را منتشر نکرده و ادعاهای مربوط به محاسبات محرمانه این سیستم زمانی به‌طور جدی قابل ارزیابی خواهند بود که مشتریان امکان آزمایش عملی آن را پیدا کنند.
با وجود این، یک نکته اهمیت ویژه‌ای دارد: زمانی که گوگل برای نخستین TPU محرمانه خود به پردازنده میزبان نیاز داشت، AMD را به تراشه اختصاصی خودش ترجیح داد. این انتخاب تأییدی مهم برای AMD محسوب می‌شود که تأثیر آن احتمالاً فراتر از افزایش قیمت سهام در یک روز خواهد بود.
AMD نیز در شرایطی به دنبال گسترش فعالیت‌های خود در بازار هوش مصنوعی است که مدیرعامل این شرکت اخیراً آن را مجموعه‌ای با اولویت مراکز داده توصیف کرده؛ تغییری راهبردی که هم‌زمان با کاهش فروش رایانه‌های شخصی اهمیت بیشتری پیدا می‌کند.