Kleine Ohrhörer-RevolutionAnker stellt in Dresden neuartigen KI-Chip THUS her
Von Klaus Wedekind
Der chinesische Konzern Anker kündigt an, selbst entwickelte KI-Chips in Dresden herzustellen, Auftragnehmer könnte das dort ansässige Unternehmen FMC sein. Die THUS-Chips, die durch eine neuartige Architektur besonders effizient sein sollen, kommen zunächst in Ohr- und Kopfhörern zum Einsatz.
Anker Innovations wurde 2011 von Steven Yang gegründet. Zunächst konzentrierte sich das chinesische Unternehmen mit Sitz in Shenzhen auf Akku-Lösungen und USB-Zubehör, womit es sehr erfolgreich war. Inzwischen ist Anker multinational unterwegs und stellt mit den Marken Soundcore, Eufy und Solex inzwischen unter anderem Audio- und Haushaltsgeräte sowie Balkonkraftwerke samt Speicherlösungen her.
Fabrik in Dresden
Jetzt hat der Konzern überraschend angekündigt, in Dresden seinen ersten selbst entwickelten KI-Chip herzustellen, den Anker THUS. Er soll zunächst als besonders kompakte und effiziente Lösung in Ohr- und Kopfhörern zum Einsatz kommen, langfristig plant das Unternehmen auch weiteres mobiles Zubehör und Geräte des Internets der Dinge (IoT) damit auszustatten. Dass der Chipaber für den Audio-Einsatz vorgesehen ist, verrät auch der Name. Laut Anker ist er vom buddhistischen Idiom "Thus have I heard" ("So habe ich gehört").
Die Formulierung soll aber auch für die direkte Übermittlung von Know-how stehen, was wiederum eine Anspielung auf die eingesetzte neue Architektur ist, denn auch auf dem Chip werden Informationen direkt weitergegeben. Das stellt eine kleine Revolution dar.
Bisher lief es getrennt bestens
Seit rund 80 Jahren basieren moderne Chips auf einer Architektur, die 1945 vom Mathematiker John von Neumann geprägt wurde. Ihr Grundprinzip: Probleme in einzelne Schritte zerlegen, diese in einen Code übersetzen und nacheinander ausführen. Diese sequenzielle Logik bringt einen entscheidenden Vorteil mit sich: Zu jedem Zeitpunkt läuft nur ein kleiner Teil des Codes.
Speicher und Prozessor arbeiten so physisch getrennt voneinander – Programme liegen im Speicher. Die CPU (Central Processing Unit/zentrale Recheneinheit) ruft jeweils eine Instruktion ab, verarbeitet sie und geht zur nächsten über. Über Jahrzehnte hinweg – von Mainframes über Desktops bis zu Rechenzentren – hat dieses Modell die Entwicklung moderner Computer maßgeblich getragen.
Hin und her kostet viel Energie
Mit KI-Chips verträgt sich diese Architektur allerdings wirklich. Ein neuronales Netz zerlegt ein Problem nämlich nicht in einzelne Schritte, sondern verarbeitet es Ende-zu-Ende und greift dabei auf Millionen oder sogar Milliarden gelernter Parameter gleichzeitig zu. Für jede Anfrage bewegen sich diese Parameter zwischen Speicher und Prozessor. Im Rechenzentrum ist das vor allem ein technischer und energetischer Aufwand. In einem Kopfhörer etwa, der mit einer Batterie kleiner als ein Fingernagel auskommen muss, wird genau dieser Datentransport zum zentralen Problem, da er einen Großteil der eingesetzten Energie verbraucht. Für die eigentliche Rechenleistung bleibt kaum noch Spielraum.
Anker-Innovations-Gründer Steven Yang beschreibt das so: "Jeder KI-Chip, der bisher gebaut wurde, speichert das Modell auf der einen Seite und führt die Berechnung auf der anderen aus. Um zu denken, muss das Gerät diese Parameter bei jeder einzelnen Anfrage viele Male pro Sekunde hin- und herbewegen." Die THUS-Architektur dagegen bringe die Rechenleistung dorthin, wo sich das KI-Modell befinde.
Berechnungen direkt im Speicher
Der Anker-Chip speichert und verarbeitet Informationen am selben Ort, was bedeutet, dass Modell-Parameter nicht ständig zwischen physisch getrenntem Speicher und Prozessor verschoben werden. Um das zu ermöglichen, integriert der Chip die Rechenleistung in sogenannte NOR-Flash-Speicherzellen.
Dabei handelt es sich um spezielle Transistoren (Floating-Gate), die elektrische Ladung speichern können und dadurch ihren logischen Zustand behalten, auch ohne Strom. Die Zellen sind so verschaltet, dass man jede einzelne direkt auslesen kann. Dadurch eignet sich NOR-Flash besonders gut, um Programme direkt aus dem Speicher auszuführen. Herkömmliche Systeme nutzen RAM, der Daten nur flüchtig speichert.
Extrem kompakt
Die Energie, die sonst für den Datentransfer zwischen Speicher und Prozessor eingesetzt wurde, kann im THUS-Chip in die Rechenleistung fließen oder eingespart werden. Gleichzeitig ist die Architektur besonders kompakt. Laut Anker benötigt der Chip nur ein Sechstel der physischen Fläche, die herkömmliche Systeme mit geteiltem Speicher und Prozessor einnehmen.
Damit ist der Chip ideal für kleine Geräte wie Ohrhörer geeignet. In ihnen soll er trotz seiner geringeren Größe mehr Rechenleistung liefern und gleichzeitig weniger Strom verbrauchen. Damit will Anker unter anderem die aktive Unterdrückung von Umgebungsgeräuschen seiner Soundcore-Ohr- und Kopfhörer erheblich verbessern. Eine der Funktionen des THUS-Chips ist "Clear Calls", womit die Sprachqualität bei Telefonaten in lauten Umgebungen auf ein neues Niveau gehoben werden soll.
Anker präsentiert am 21. Mai erste Geräte
Das ist offenbar keine Zukunftsmusik. Denn am 21. Mai möchte das Unternehmen weitere THUS-Funktionen mit den passenden Produkten präsentieren. Ob die Endfertigung der Chips in Dresden bereits begonnen hat, ist allerdings offen. Anker hat sich dazu bisher nicht geäußert. Ebenso hält das Unternehmen geheim, wer der deutsche Partner ist. Gerüchten zufolge könnte es sich um die Dresdner Ferroelectric Memory Company (FMC) handeln. Allerdings berichtete unter anderem "Hallespektrum", der Hersteller plane eine Fabrik bei Magdeburg.