Forschende bei Apple haben ein System namens Minions entwickelt, das ungenutzte Grafikprozessorkapazitäten von macOS-Rechnern mit Apple Silicon dynamisch zu einer virtuellen Cloud für Inferenz-Aufgaben bündelt. Das System ermöglicht es, Arbeitslasten über Hardware wie den Mac mini, Mac Studio oder das MacBook zu verteilen, wie aus einer auf der Plattform arXiv veröffentlichten Forschungsarbeit hervorgeht.
Deutliche Reduzierung von Wartezeiten
Die Architektur zielt darauf ab, bereits vorhandene Rechenressourcen effizienter auszuschöpfen, anstatt Aufgaben ausschließlich an zentralisierte Rechenzentren zu delegieren. Bei internen Versuchen starteten Inferenz-Aufgaben innerhalb weniger Minuten.
Zuvor betrug die Wartezeit auf zentralisierte GPU-Kapazitäten rund 10 Stunden. Auch externe Fachberichte hoben hervor, dass Prozesse mit Wartezeiten von über zehn Stunden nun binnen weniger Minuten ausgeführt werden konnten – ohne zusätzliche Rechenhardware anschaffen zu müssen.
Ein zentrales Merkmal des Ansatzes ist die Ausführung im Hintergrund: Minions beansprucht ausschließlich ungenutzte Leistung, sodass die reguläre Nutzung der Rechner parallel möglich bleibt. Geht ein Gerät in den Ruhezustand, fällt es aus oder beansprucht der Besitzer die Ressourcen wieder selbst, wird die jeweilige Teilaufgabe automatisch einem anderen Rechner im Verbund zugeteilt.
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Dreiteilige Architektur ohne zentralen Scheduler
Strukturell setzt sich das System aus drei Komponenten zusammen:
– Minion Server: Zerlegt eingehende Aufgaben in Teilbereiche, verteilt diese per Schnittstelle an die Rechner und verwaltet den Status über eine PostgreSQL-Datenbank.
– Minion Executor: Führt die Berechnungen auf den GPUs der eingebundenen Endgeräte aus.
Die Kommunikation erfolgt über eine REST-API, fertige Ergebnisse werden über Amazon S3 bereitgestellt.
– Minion Watchdog: Überprüft das Netzwerk alle fünf Minuten und reiht unvollendete Aufgaben bei Bedarf neu ein.
Das System verzichtet auf einen zentralen Scheduler; jedes eingebundene Gerät führt das benötigte Modell eigenständig aus. Eine Speicherbündelung mehrerer Macs oder ein verteiltes Training finden aktuell nicht statt. Der Fokus liegt derzeit auf der Inferenz. Dabei kommen Open-Source-Transformer von Hugging Face für Embeddings sowie Ollama für die Textgenerierung zum Einsatz. Ein verteiltes Training ist für spätere Phasen angedacht.
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Interner Einsatz und historische Parallelen
Minions ist derzeit ein internes Forschungsprojekt und keine macOS-Funktion. Apple setzt das Verfahren gegenwärtig in einigen internen Teams ein, wobei getrennte Umgebungen pro Gruppe unterstützt werden. Ein exemplarisches Szenario zeigt, wie 20 Mac mini gemeinsam Berechnungen durchführen können.
Langfristig besteht das Ziel darin, das System für Unternehmen, Communitys oder Privatanwender zugänglich zu machen. Bislang gibt es jedoch keine Ankündigungen zu einer Veröffentlichung oder einem Programm für private Nutzer.
Das Konzept knüpft an etablierte Ansätze des verteilten Rechnens an, darunter SETI@home aus dem Jahr 1999, Apples frühere Plattform Xgrid aus dem Jahr 2004 und Folding@home auf der PlayStation 3 ab 2007. Künftige Szenarien sehen eine mögliche Föderation über Organisationen hinweg bis hin zu globalen Netzwerken vor, wobei Fragen zu Datenschutz, Stromverbrauch und Vergütung noch ungeklärt sind.