Die KI-Chip-Architekturen: Ein Überblick über GPUs, TPUs und mehr

AI Chip Architectures

Die KI-Chip-Architekturen: Ein Überblick über GPUs, TPUs und mehr

Seit John Hennessy und David Patterson 2018 in ihrer Turing Lecture ein neues goldenes Zeitalter der Computerarchitektur vorhersagten, hat die KI eine Explosion spezialisierter Chips ausgelöst. Dieser Artikel untersucht die wichtigsten Architekturen – von NVIDIA-GPUs mit ihren Tensor Cores und CUDA über Googles TPUs, Cerebras' Wafer-Scale Engine bis hin zu Groqs LPU – und analysiert ihre Philosophie, Architektur, Skalierungsmethoden und Software-Stacks. Im Mittelpunkt steht das Problem der Matrixmultiplikation und die Überwindung der Memory Wall, wobei jede Architektur einen anderen Ansatz verfolgt, um Daten effizient zu bewegen und zu verarbeiten.

Die Architektur-Herausforderung besteht darin, die Zahlen schnell genug zu den Matmuls zu bewegen – das ist die Memory Wall: Rechenleistung ist exponentiell gewachsen, Speicherbandbreite nicht.
  1. hliyan

    Arbeitet jemand daran, neuronale Netze auf CPU-Architekturen laufen zu lassen, die nicht durch synchrone Taktsignale eingeschränkt sind? Biologische neuronale Netze sind von Natur aus asynchron, und Signale breiten sich in ihrem eigenen Tempo durch verschiedene Teile des Netzes aus.

  2. ilaksh

    Das sind erstaunliche Errungenschaften, aber ich interessiere mich mehr für Forschungsentwicklungen bei Dingen wie In-Memory (Analog) oder anderen anderen Ansätzen. Firmen wie EnCharge, Mythic, etc. Und viel effizientere Bauelemente wie RRAM, MRAM und FETs. Wie FE-FETs mit AlScN. Das Zeug, das gerade aus der Forschung kommt oder noch in der Forschung ist, ist aufregender, was das Potenzial für wirklich enorme Effizienz- und Leistungssteigerungen angeht. Taalas ist auch wegen seiner Effizienz und Geschwindigkeit interessant. Ich schätze, es wurde gerade von AMD gekauft.

  3. hadlock

    Vielleicht liegt es an mir, aber zwischen der extrem dünnen Schrift und dem Layout-Design finde ich das extrem schwer zu erfassen. Übermäßiger und falscher Gebrauch von Kursivschrift ist auch verwirrend.

  4. pure_magic

    Dieser Text ist höchstwahrscheinlich KI-generiert. An der Grenze zur Unlesbarkeit.

  5. paaloeye

    Nicht schlecht, aber es hätten nicht 3 Beiträge sein sollen.

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2026-08-24