Huawei hat kürzlich durch eine Patentoffenlegung einen Einblick in seine neueste Entwicklung im Bereich der künstlichen Intelligenz gegeben: Ein Quad-Chiplet-Design, das als Gegenspieler zu Nvidias Rubin-Modell gilt. Diese Innovation, die höchstwahrscheinlich im kommenden AI-Beschleuniger Ascend 910D Anwendung findet, verspricht nicht nur eine erhebliche Performance-Steigerung, sondern zeigt auch, wie Huawei durch neue technische Ansätze den US-Sanktionen trotzen will und den Vorsprung von Nvidia eindämmen könnte. Das innovative Konzept des Quad-Chiplet-Designs bedeutet, dass vier einzelne Recheneinheiten, sogenannte Chiplets, auf einem einzigen Modul miteinander verbunden werden. Diese Architektur baut auf dem Prinzip auf, statt eines monolithischen Prozessors mehrere kleinere Chips zu kombinieren, um so Skalierbarkeit und Leistung zu optimieren. Dabei orientiert sich Huawei deutlich an Nvidias Rubin Ultra, das ebenfalls auf vier Chiplets setzt.
Doch die Besonderheit bei Huawei liegt vor allem in der Art der Verbindungs- und Verpackungstechnologien, die potenziell mit den fortschrittlichsten Techniken des Marktführers TSMC konkurrieren könnten. Die Chip-Packaging-Technologie ist ein entscheidender Faktor für die Leistungsfähigkeit moderner KI-Prozessoren. Huawei verfolgt offenbar einen Ansatz, der über klassische Interposer hinausgeht – die oft als leidlich effiziente Zwischenebene beim Zusammenfügen von Chiplets dienen – und stattdessen auf komplexere Verbindungsbrücken setzt. Diese erinnern an TSMCs CoWoS-L-Technologie oder Intels EMIB verbunden mit Foveros 3D-Technik. Dies könnte für einen schnelleren und effizienteren Datenaustausch zwischen den Chiplets sorgen, was besonders bei KI-Workloads mit hohem Bandbreitenbedarf maßgeblich ist.
Neben der Recheneinheit spielt auch der Speicher eine bedeutende Rolle. Für KI-Trainingseinheiten ist HBM (High Bandwidth Memory) essenziell, um enorme Datenmengen rasch verarbeiten zu können. Im patentierten Design von Huawei wird erwartet, dass jeder Chiplet von mehreren HBM-Modulen begleitet wird, die wiederum mithilfe eines Interposers verbunden sind. Ein einzelner Ascend 910B-Chiplet umfasst etwa vier HBM-Chips, im Quad-Chiplet-Design des Ascend 910D könnten es insgesamt 16 Module sein. Das resultierende Speicherlayout beansprucht eine immense Silikonfläche, die auf eine Gesamtgröße von über 4000 mm² hinausläuft.
Verglichen mit Nvidias H100 oder Rubin GPU steht Huawei hier somit nicht nur hinsichtlich der Verarbeitungsleistung, sondern auch im Speicherdesign in direkter Konkurrenz. Ein entscheidender Vorteil für Huawei entsteht aus der Nutzung fortschrittlicher Packaging-Technologien, die es erlauben, ältere Fertigungsprozesse für die eigentlichen Chips zu verwenden, aber die Chips durch äußerst effiziente Verbindungen und Integration auf eine Performanceebene mit modernsten Knoten zu heben. Dies ist besonders relevant, da Huawei aufgrund amerikanischer Sanktionen aktuell keine Spitzentechnologien wie TSMCs modernste Fertigungsverfahren uneingeschränkt nutzen kann. Indem das Unternehmen ausgereifte Techniken für die Verbindungs- und Verpackungsschritte entwickelt, kann es diesen Nachteil teilweise kompensieren und trotzdem konkurrenzfähige, wenn nicht sogar überlegene AI-GPUs herstellen. Der mögliche Chip Ascend 910D selbst wird als vierfacher Ausbau des bereits bekannten Ascend 910B gesehen.
Während die kleinere Version mit einer Die-Größe von etwa 665 mm² daherkommt, wächst die Fläche im Quad-Modul auf ungefähr 2660 mm². In Kombination mit dem entsprechenden Speicherplatz von über 1300 mm² an HBM-Chips entsteht ein monolithisches Paket von beachtlichen Ausmaßen, das nur durch modernste Verpackungsmethoden wirtschaftlich noch realisierbar ist. Huawei's Ansatz zeigt zudem, dass man die US-Exportbeschränkungen nicht als unüberwindbares Hindernis betrachtet, sondern vielmehr als Ansporn, eigene Innovationen zu forcieren. Die Patentoffenlegung spricht für ein hohes Maß an technischer Kompetenz und eine klare strategische Ausrichtung, die den chinesischen Konzern in eine neue Ära der AI-Hardware-Fertigung führen soll. Insbesondere im globalen Wettbewerb mit Nvidia, das mit der Rubin-Reihe und der H100-Klasse die AI-Prozessormärkte dominiert, stellt Huawei damit eine ernstzunehmende Alternative dar.
Neben dem Ascend 910D wird zudem über einen Nachfolger unter dem Codenamen Ascend 920 spekuliert, der sogar die Performance des Nvidia H20 übertreffen soll. Diese Produktstrategie deutet darauf hin, dass Huawei langfristig nicht nur mit Nvidia mithalten, sondern dieses auch herausfordern will. Die Fortschritte in Packaging-Technologien, insbesondere die Nutzung von Brückentechniken statt einfacher Interposer und der massive Einsatz von HBM-Speicher, zeigen eine starke Fokussierung auf die hohen Anforderungen moderner KI-Modelle. KI-Anwendungen wie maschinelles Lernen oder neuronale Netzwerke profitieren immens von der schnellen Datenübertragung innerhalb der Hardware, daher sind innovationsfreudige Designs ein Schlüsselfaktor für Markterfolg. Huawei stellt mit ihrem patentierten Quad-Chiplet-Design also nicht nur eine technische Neuheit vor, sondern signalisiert auch die Ambition, die Abhängigkeiten von westlicher Halbleitertechnologie zu minimieren und zugleich die Fähigkeiten im Bereich der KI-Rechnerplattformen massiv auszubauen.
Die Entwicklung kann als weiterer Schritt in einer globalen Verschiebung der Technologiemacht interpretiert werden, bei der China bestrebt ist, eigenständige und hochleistungsfähige KI-Systeme zu entwickeln. Für die globale KI-Branche sind solche Entwicklungen von enormer Bedeutung. Sie führen zu intensiverer Konkurrenz, die Innovationen und Preisdruck in der gesamten Branche verstärkt. Für Anwender von KI-Systemen ergeben sich dadurch bessere Möglichkeiten und vielfältigere Optionen bei AI-Hardwarelösungen. Anwender und Unternehmen sollten folglich die Entwicklungen bei Huawei genau beobachten, da sie das Potenzial besitzen, die AI-Prozessorlandschaft nachhaltig zu verändern.
Auch wenn Patentverfahren nicht zwangsläufig die tatsächliche Marktreife garantieren, so ist der zeitliche Zusammenhang mit anderen Branchenmeldungen und internen Quellen ein starkes Indiz dafür, dass Huawei tatsächlich an der Realisierung des Quad-Chiplet-Designs arbeitet. Sollte der Ascend 910D erfolgreich auf den Markt kommen, könnte dies die Wettbewerbssituation verschärfen und möglicherweise neue Maßstäbe im Bereich der High-End AI-Beschleuniger setzen. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Huaweis patentiertes Quad-Chiplet-Konzept ein vielversprechender Schritt im Wettlauf um die Vorherrschaft im KI-Hardware-Markt ist. Die Kombination aus innovativer Verpackungstechnologie und leistungsstarkem Speichermanagement könnte dem Unternehmen helfen, die technologischen und geopolitischen Herausforderungen zu meistern, die aktuellen Marktführer herauszufordern und einen bedeutenden Beitrag zur Weiterentwicklung von KI-Beschleunigern zu leisten.
