طی دهه‌ی گذشته، این شرکت سخت‌افزارهای جدیدی برای مراکز داده عظیم‌اش برای پردازش سرویس‌های آنلاین و سرورهایش طراحی کرده. ایجاد سرویس‌هایی در این مقیاس بزرگ، نیاز به سخت‌افزارهایی کاراتر برای پاسخگویی به تقاضاها است. در طول سال‌ها سایر بزرگان این حوزه نیز در همین مسیر قدم گذاشته و تلاش کرده‌اند چهره‌ی بازار سخت‌افزارها در این زمینه را تغییر دهند.
گوگل با چیپ‌های جدیدش یک هدف ویژه را نشانه گرفته است: کارایی. برای بهبود روند پیشرفت هوش مصنوعی، نیاز به تراشه‌هایی با مصرف انرژی و زمان پاسخگویی کمتر، افزایش می‌یابد. اما تاثیر این تراشه‌ها روی امپراطوری گوگل ورای تصور است. این حرکت گوگل، تهدیدی برای آینده تجارت تولیدکنندگان اصلی تراشه‌های پردازشی، نظیر «اینتل» (Intel) و «انویدیا» (NVIDIA) است. این تهدید با در نظر گرفتن نگاه آینده‌نگر گوگل، می‌تواند جدی‌تر هم در نظر گرفته شود.
به گفته «اُرس هِلتسله» (Urs Hölzle) -از مدیران فنی گوگل و از سیاست‌گذاران بخش توسعه‌ی این شرکت- این تراشه‌ی جدید تنها یکی از چندین برنامه‌ی گوگل هستند.
اما گوگل برنامه‌ای برای فروش چیپ به سایر شرکت‌ها ندارد. به این ترتیب شاید تصور شود که گوگل حداقل قصد رقابت مستقیم با اینتل و انویدیا را ندارد. اما مراکز داده‌ی عظیم گوگل، این شرکت را به یکی از مهم‌ترین خریداران محصولات این دو تبدیل کرده است. به طور همزمان، در حال حاضر کسب‌و‌کارهای فراوانی، هر روز بیشتر از دیروز، به سرویس‌های پردازش ابری که به‌وسیله‌ی گوگل عرضه می‌شوند روی می‌آورند و در نتیجه میزان فروش سرورهای بیشتر -و در نتیجه تراشه‌های بیشتر- از جانب این شرکت‌های ثالث، کمتر و کمتر خواهد شد.
به‌علاوه، گوگل با پرده‌برداری از تراشه‌ی جدیدش، در واقع در حال تبلیغ و ترویج سرویس‌های ابری‌اش است که به کسب‌و‌کارها و برنامه‌نویس‌ها اجازه می‌دهند با کمک موتورهای هوش مصنوعی گوگل، اپلیکیشن‌هایشان را بهتر و سریع‌تر تولید کنند. گوگل تلاش می‌کند با صدای بلند امکانات سخت‌افزاری‌اش برای ارایه‌ی سرویس‌های ابری بر پایه هوش مصنوعی را تبلیغ کند. امکاناتی که سایر رقبا فاقد آن هستند. بدین‌ترتیب می‌تواند کسب‌و‌کارهای بیشتری را به استفاده از سرویس‌های خود ترغیب کند.
تراشه‌هایی با سرعت بیشتر
چیپ‌های جدید گوگل با نام TPU یا Tensor Processing Unit شناخته می‌شوند. دلیل این نام‌گذاری، کمک به اجرای بهتر TensorFlow است. TensorFlow موتور نرم‌افزاری‌ای است که شبکه‌ی عصبی گوگل روی آن اجرا می‌شود؛ شبکه‌ای از سخت‌افزارها و نرم‌افزارها که با تحلیل حجم زیادی از داده‌ها، قادر است وظایف خاصی را انجام بدهد. سایر بزرگان این عرصه به‌صورت معمول از GPUها برای پردازش داده‌های شبکه‌های عصبی استفاده می‌کنند.
تراشه‌های GPU عمدتا برای پردازش تصاویر بازی‌ها و اپلیکیشن‌هایی که پردازش‌های گرافیکی سنگین دارند، طراحی شده‌اند. این تراشه‌ها به‌خوبی از پس پردازش‌های سنگینی که برای مدیریت و راهبری شبکه‌های عصبی پیچیده لازم است، برمی‌آیند. اما گوگل ادعا می‌کند تراشه‌هایش حتی از GPU ها هم کاراتر هستند.
در حال حاضر گوگل هم از TPU ها و هم GPU ها برای انجام عملیات مربوط به شبکه‌های عصبی‌اش بهره می‌برد. آقای هِلستله اشاره‌ی دقیقی به جزییات کارکرد TPU ها نمی‌کند؛ اما به گفته او، در حال حاضر برای ‘بخشی از پردازش‌ها’ مانند تشخیص گفتار در ابزارهای اندرویدی استفاده می‌شوند. او اشاره می‌کند که گوگل در حال آماده‌سازی و عرضه‌ی توضیحات فنی لازم در خصوص مزایای استفاده از تراشه‌های تازه در کاربری‌هایی مانند یادگیری ماشینی است. در نهایت به نظر می‌رسد GPU ها سرانجام از این معادله کنار گذاشته می‌شوند. آقای هِلستله در این زمینه می‌گوید: «آن‌ها هم‌اینک نیز تا حدودی کنار گذاشته شده‌اند. چراکه این چیپ‌ها [بر خلاف چیپ‌های گوگل، به طور اختصاصی] برای کاربری‌هایی همچون یادگیری ماشینی طراحی نشده‌اند.»
البته این چیزی نیست که انویدیا چندان از شنیدنش خشنود باشد. انویدیا به عنوان بزرگ‌ترین عرضه‌کننده‌ی GPU در دنیا، رسما در حال کنار گذاشته شدن از عرصه‌ی پردازش‌ها در حوزه‌ی هوش مصنوعی است. با وجود نقطه‌نظر آقای هِلستله، آخرین پردازشگر گرافیکی انویدیا، امکان سوییچ به حالت پردازش یادگیری ماشینی را نیز دارد. اما این تغییر رویه از سوی انویدیا چندان برای گوگل جذاب نیست. گوگل به چیزی بسیار سریع‌تر و کاراتر از این نیاز دارد.
تراشه‌های هوشمند
در میان‌مدت، سایر شرکت‌ها -خصوصا مایکروسافت- در حال کار روی نمونه‌ای متفاوت از تراشه‌ها هستند. تراشه‌ای که با عنوان FPGA یا The field-programmable gate array شناخته می‌شود، امکان دستکاری‌هایی برای کاربری در اموری مشخص را نیز دارند. مایکروسافت FPGA ها را برای پردازش‌هایی همچون یادگیری ماشینی آزمایش کرده است. اینتل نیز با توجه به تغییر ترندها، به‌تازگی شرکتی را به خدمت گرفته که در حوزه‌ی تولید و فروش FPGA فعالیت می‌کند.
برخی تحلیل‌ها این حرکت را هوشمندانه توصیف کرده‌اند. به گفته «پاتریک مورهد» (Patrick Moorhead) -مدیر و تحلیل‌گر Moor Insights and Strategy که به‌صورت دقیق بازار تراشه‌ها را بررسی می‌کند- چیپ‌های FPGA انعطاف بیشتری دارند. اما گوگل به دنبال انعطاف‌پذیری بیشتر نیست. بلکه بیشتر از هر چیز به‌سرعت اهمیت می‌دهد. هِلستله در پاسخ به اینکه چرا گوگل چیپ‌هایش را همانند FPGA ها، قابل‌برنامه‌ریزی و منعطف نساخته پاسخ داد: «چیپ‌های گوگل به‌مراتب سریع‌تر هستند.»
آینده تجارت تراشه‌های پردازشی
هِلستله درعین‌حال تاکید می‌کند که چیپ‌های گوگل جایگزین CPUها نمی‌شوند. واحد پردازش مرکزی برای هر سروری ضروری است. گوگل هنوز هم به این چیپ‌ها برای کارکرد ده‌ها هزار کامپیوتر و سرور در مراکز داده‌اش نیاز دارد و بازار CPU هنوز در دستان اینتل است. هر چند که گوگل برای پردازش‌های ابری و فرایندهای مرتبط با هوش مصنوعی دست به طراحی و ساخت چیپ‌های خودش زده، اما بعید است که بخواهد CPUهای خودش را نیز بسازد.
هِلستله هم این مساله را بعید می‌پندارد. او می‌گوید: «تنها حل مسایل حل‌نشده ضروری است.» به زبان دیگر تکنولوژی CPU در این برهه به بلوغ کافی رسیده است. بااین‌حال او اشاره می‌کند که گوگل قصد دارد رقابتی در این حوزه ایجاد کند. گوگل قصد دارد تراشه‌های متنوعی را از دیگر فروشندگان -و نه‌فقط اینتل- خریداری کند. تامین‌کنندگان بیشتر، برای گوگل به معنی کاهش قیمت پردازنده‌ها است. هِلستله توضیح می‌دهد که هدف گوگل گسترش بازار و پیشگیری از ایجاد یک بازار تک‌قطبی به‌وسیله‌ی اینتل است. به همین خاطر، گوگل مشغول همکاری با OpenPower Foundation است. این شرکت تراشه‌هایی طراحی و عرضه می‌کند که قابل‌استفاده و تغییر برای همه هستند. این ایده‌ای معرکه به نظر می‌رسد که پتانسیل تبدیل شدن به تهدیدی بزرگ برای بزرگان حوزه‌ی پردازنده به‌حساب می‌آید. به گفته «شِین رائو» (Shane Rau) -تحلیل‌گر مجموعه‌ی IDC- گوگل خریدار ۵ درصد کل پردازنده‌های ساخته شده در دنیا است. به گفته او در سال‌های اخیر گوگل حدود یک میلیون و دویست هزار پردازنده خریداری کرده که بیشتر این خریدها از اینتل بوده است.
«دایان براینت» (Diane Bryant) -مدیر اینتل- در سال ۲۰۱۲ به مجله‌ی «وایرد» (WIRED) گفته که گوگل بیشترین تعداد تراشه‌های مخصوص سرور را از این شرکت خریداری کرده است؛ حتی بیشتر از مجموع تراشه‌های خریداری‌شده‌ی پنج شرکت بزرگ دیگر فعال در فروش سرور.
به‌هرحال جدا از هر برنامه‌ای که گوگل برای CPU ها داشته باشد، به طور مشخص این شرکت در حال جایگزینی تراشه‌های ساخت خودش برای پردازش‌های سرورهای‌اش است.
منبع : مجله دیجی کالا