Microsoft hat auf der Ignite am 15. November 2023 mit Azure Maia 100 seinen ersten eigenen KI-Beschleuniger sowie mit Azure Cobalt 100 eine hauseigene Arm-CPU vorgestellt. Beide Chips sind als kundenspezifisches Silizium für das Rechenzentrumsgeschäft von Azure ausgelegt und bilden den Kern einer vertikal integrierten Infrastruktur, die Microsoft von der Recheneinheit über das Rack bis zur Software selbst gestaltet. Der Konzern will damit die gesamte Stapelarchitektur kontrollieren, anstatt sich allein auf zugekaufte Beschleuniger zu verlassen.
Maia 100: 105 Milliarden Transistoren im 5-nm-Prozess
Der Maia 100 ist nach Angaben von Microsoft die erste Generation einer eigenen Beschleuniger-Reihe. Mit rund 105 Milliarden Transistoren zählt er zu den größten Bausteinen, die im 5-nm-Fertigungsverfahren von TSMC hergestellt werden. Der Beschleuniger ist auf Training und Inferenz großer Sprachmodelle zugeschnitten und soll Arbeitslasten wie OpenAI-Modelle, Bing, GitHub Copilot und ChatGPT bedienen. Microsoft entwickelte die Architektur in Abstimmung mit OpenAI, deren Rückmeldungen in die Auslegung des Chips einflossen. Damit zielt das Design unmittelbar auf jene Modelle, die über Azure betrieben werden und die Grundlage zahlreicher Copilot-Dienste bilden.
Neben dem reinen Siliziumdesign hat Microsoft auch die umgebende Infrastruktur angepasst. Dazu zählen ein eigenes Rack samt Flüssigkeitskühlung über eine seitlich angebrachte Einheit, da die Maia-Server mehr Platz und höhere Kühlleistung erfordern als bestehende Rechenzentrumsstandards. Corporate Vice President Rani Borkar beschrieb den Ansatz so, dass Software zwar die Kernstärke des Unternehmens sei, Microsoft sich aber als Systemfirma verstehe, die Hardware und Software gemeinsam entwerfe und optimiere.
Cobalt 100 und die vertikale Integration der Cloud
Ergänzend zum KI-Beschleuniger zeigte Microsoft mit Azure Cobalt 100 eine auf Arm-Architektur basierende Server-CPU. Der 64-Bit-Prozessor verfügt über 128 Kerne und liefert nach Herstellerangaben bis zu 40 Prozent mehr Leistung gegenüber den bisher in Azure eingesetzten Arm-Chips. Cobalt 100 ist für allgemeine Cloud-Arbeitslasten vorgesehen und kommt unter anderem bei Microsoft Teams und Azure SQL zum Einsatz. Im Vordergrund steht ein günstiges Verhältnis von Leistung zu Energieaufnahme, das für den Betrieb großer Rechenzentrumsflotten maßgeblich ist.
Beide Chips sollen ab Anfang 2024 in Microsofts Rechenzentren ausgerollt werden und zunächst hauseigene Dienste wie Copilot und den Azure OpenAI Service tragen. Scott Guthrie, Executive Vice President der Cloud-and-AI-Gruppe, begründete die Strategie damit, dass es bei der gegebenen Betriebsgröße wichtig sei, jede Schicht der Infrastruktur zu optimieren und zu integrieren, um Leistung zu maximieren, die Lieferkette zu diversifizieren und Kunden mehr Wahlmöglichkeiten bei der Infrastruktur zu bieten. Für das Gaming-Umfeld bleibt die Ankündigung relevant, weil dieselbe Azure-Infrastruktur die Cloud-Basis bildet, auf der auch Microsofts KI-Forschung mit Bezug zu Spielen läuft. Wie schnell solche KI-Bausteine bis ins Wohnzimmer reichen, zeigte sich zuletzt an den wechselhaften Plänen rund um Xbox Copilot auf Konsole und Mobile. Parallel arbeitet auch die Konkurrenz an dedizierter Spiele-KI, etwa mit dem NVIDIA ACE Game Agent SDK für lokale Begleiter in der Unreal Engine 5.
Weitere Details zu Architektur, Kühlung und Einsatzszenarien finden sich in der offiziellen Mitteilung von Microsoft, nachzulesen unter dem verlinkten Bericht.