AI用チップの比較表を作る前に確かめること:30分の議論の後、一人が「TPUは、うちで買えるのですか」

会議で、担当者が性能の比較表を映した。GPUとTPUの、どちらが速いかの表だ。

議論は三十分続いた。

一人が尋ねた。「TPUは、うちで買えるのですか」。

三十分の比較表は、この問いに一行も答えていなかった。

では、三十分の速さ比べは、何を比べていたのか。

TPUの正体は、Googleが深層学習のために作ったチップだ

パソコンの部品の話でよく聞くのは、GPUのほうだ。TPU(Tensor Processing Unit)は、Googleが開発した、ディープラーニングの計算に特化したプロセッサである。

狙いは、ニューラルネットワークの中心にある、大規模な行列演算を速く処理すること。

Googleのジョッピらは、2017年の論文でTPUの性能を公表した。TPUは2015年から、Googleのデータセンターで動いていた。

論文が測ったのは、学習を終えたモデルを動かす推論の処理だ。同じ時期のGPUやCPUと比べ、TPUは平均で約15倍から30倍速かった。

電力あたりの性能は、約30倍から80倍高かった。

TPUが得意とする範囲は、AIの計算に絞られる。

GPU(Graphics Processing Unit)は、もともと画像を描くための処理装置だ。多数のコアで、大量の計算を同時に進める。

GPUの使い道は、動画編集、科学計算、ディープラーニングへと広がった。

GPUはグラフィックス処理から広がった汎用設計で製品として買え、TPUはGoogleによるディープラーニング専用設計で主にクラウド経由で使う

GPUは、製品として買える。TPUは、主にクラウドで借りて使うチップである。

冒頭の問いの答えは、ここにある。TPUは、多くの会社にとって買うものより借りるものだ。

世間は二つを、性能を競うライバルとして並べがちだ。生まれも手に入れ方も違う二つは、同じ棚に並ぶ商品とは別物である。

比較表に載らない三つの前提が、選択を決める

三十分の表が決めなかったのは、自社がどこでどう計算資源を手に入れるかだった。

TPUは、TensorFlowやPyTorchなどの機械学習のフレームワーク(開発の土台となる道具)を通して使うのが基本だ。

モデルを作る人の多くは、GPUを使うときもフレームワークを通している。コードの上では、チップの違いが設定の差として現れることが多い。

GPUは、製品として買うことも、クラウドで借りることもできる。幅広いソフトウェアが、GPUに対応している。

AI以外の計算も、GPUなら同じ機材で回せる。

TPUは、主にGoogle Cloudなどのクラウドで借りる。使うときは、対応するフレームワークを通す。

GPUかTPUかで実際に選んでいるのは、手に入れ方、使う道具立て、AI以外の計算の三つで、どれもチップの速さの外にある前提です

利用者が選ぶ項目は、手に入れ方、使う道具立て、AI以外の計算の三つ。三つとも、性能の比較表の外にある前提だ。

チップの効率の差が直接の論点になるのは、自社で大きな学習を回す研究組織である。

前提が空白のままでは、AIも速さの一般論を返す

AIに比較を頼んでも、同じ落とし穴が待つ。前提が空白のまま頼むと、返ってくるのは速さの一般論だ。

三十分の会議を、AIとの対話でもう一度繰り返すことになる。

立つ場所は、三行で書ける。借りる側か持つ側か、データのあるクラウド、手元のコード。

次のプロンプトのかっこの中を、自分の状況に書き換えて使える。

GPUとTPUを、(例:社内の需要予測モデルの学習)に使う前提で比べてください。
立場:(例:計算はクラウドで借りる側です)
今のクラウド:(例:データと業務はGoogle Cloudにあります)
手元のコード:(例:PyTorchで書いています)
AI以外の計算:(例:同じ機材で、在庫のシミュレーションも回したい)
お願い:手に入れ方、道具立て、AI以外の計算の三つで、選択肢ごとに比べてください。

あの三十分に要った一行

「TPUは、うちで買えるのですか」。三十分後に出た問いが、最初に出るべき問いだった。

あの三十分に要ったのは、速さの表より、自社は借りる側か持つ側かの一行だった。

この記事の考え方は、拙著『ChatGPTではじめるAI株式投資』の「はじめに」のうち「なぜ勉強熱心なあなたが株式投資で勝てないのか」に書きました。読むと、ニュースを良い知らせと受け取った前提を、自分のものさしとして書き出せるようになります。

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