谷歌云推出第七代TPU“Ironwood”，引領(lǐng)AI芯片新一輪性能革命
近日，谷歌云在官方博客上正式發(fā)布了自主研發(fā)的第七代張量處理單元（TPU）——“Ironwood”，并計劃在未來數(shù)周內(nèi)正式向市場推出。作為連通谷歌自2013年起聚焦AI芯片開發(fā)路線的又一里程碑，“Ironwood”無論在算力、能效還是集群擴展性上，均實現(xiàn)了大幅躍升。
谷歌方面表示，Ironwood TPU針對大模型訓(xùn)練、推理、高強度強化學(xué)習(xí)（RL）及實時AI系統(tǒng)等多元場景量身定制，能夠應(yīng)對當(dāng)前AI規(guī)?；c實時化趨勢下最為苛刻的工作負載。性能方面，新一代TPU的峰值整體表現(xiàn)較TPU v5p提升多達10倍；與此前的TPU v6e（Trillium）相比，無論在訓(xùn)練還是推理環(huán)境下，單芯片性能均實現(xiàn)超過4倍的躍升。這也令“Ironwood”成為谷歌迄今為止功能最為強大、能效表現(xiàn)最優(yōu)的AI芯片產(chǎn)品。
Ironwood還在集群能力上帶來突破式增長，單集群可并聯(lián)多達9,216顆芯片，顯著降低大模型訓(xùn)練過程中的數(shù)據(jù)瓶頸，大幅提升實際工程部署中的拓展性。如此密集的互聯(lián)能力，使其能夠輕松承載業(yè)界當(dāng)前最大、最為復(fù)雜的AI模型運行和擴展需求。
TPU發(fā)展簡史及技術(shù)特色
谷歌TPU自問世以來，始終代表著AI加速硬件的前沿。最初，TPU因谷歌自研的TensorFlow框架矩陣計算需求而生，采用脈動陣列結(jié)構(gòu)與低精度計算方案，實現(xiàn)高效率深度學(xué)習(xí)加速。其推理性能對比同代CPU、GPU擁有15-30倍的速度提升，能效表現(xiàn)亦高出傳統(tǒng)架構(gòu)30-80倍。2016年，TPU首次于AlphaGo項目中登場，引起全球關(guān)注。
2024年5月，谷歌發(fā)布第六代Trillium TPU，采用3D堆疊封裝及液冷系統(tǒng)，單片峰值性能為TPUv5e的4.7倍，能效提升67%，單顆芯片內(nèi)存達32GB，網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)帶寬高達3200Gbps。單一Pod集群亦支持多達256顆芯片協(xié)同計算，已于當(dāng)年年底通過谷歌云平臺商用。
值得一提的是，谷歌還同步公布了“Project Suncatcher”太空計算計劃，計劃借助Trillium TPU構(gòu)建在軌AI計算衛(wèi)星系統(tǒng)，預(yù)計2027年完成原型發(fā)射，遠期將形成超過1GW（千兆瓦）的太空算力網(wǎng)絡(luò)。
生態(tài)與客戶應(yīng)用加速拓展
谷歌TPU的持續(xù)進化，已吸引一批世界級AI企業(yè)的合作。2024年10月23日，AI公司Anthropic宣布與谷歌合作，將部署多達100萬顆TPU芯片，專注提升旗下Claude大模型訓(xùn)練規(guī)模。這一合作價值高達數(shù)百億美元，預(yù)計2026年將釋放1GW級的大模型訓(xùn)練能力。谷歌云首席執(zhí)行官Thomas Kurian強調(diào)，Anthropic之所以大規(guī)模上馬TPU方案，正是因其在AI模型訓(xùn)練場景下展現(xiàn)出的優(yōu)異效率與成本優(yōu)勢。
當(dāng)前，Salesforce、Safe Superintelligence、Midjourney等頭部創(chuàng)新企業(yè)也已在云端廣泛部署TPU算力，進一步豐富了谷歌AI基礎(chǔ)設(shè)施生態(tài)。
行業(yè)格局與市場較量
值得關(guān)注的是，盡管TPU技術(shù)不斷突破，但在AI芯片市場上，英偉達GPU依然占據(jù)主導(dǎo)地位。谷歌方面多次指出，TPU面向定制化大模型訓(xùn)練任務(wù)擁有顯著性價比，但為兼容客戶多樣化需求，谷歌依舊是英偉達最大的GPU采購方之一。相較TPU的深度優(yōu)化，GPU則以更強的算法與模型適應(yīng)性滿足用戶靈活擴展的需要。
分析認為，隨著GenAI時代加速到來，算力基礎(chǔ)設(shè)施已成為大型科技公司核心競爭力之一。谷歌借助TPU實現(xiàn)芯片自供、架構(gòu)自主，有助于形成差異化AI算力資源；而其與英偉達并行布局，也為客戶帶來更多選擇空間?？梢灶A(yù)見，技術(shù)與生態(tài)的雙輪驅(qū)動下，AI芯片市場的競爭與分化將進一步加劇，擁有自研算力平臺的企業(yè)或?qū)⒃谛乱惠咥I浪潮中持續(xù)占據(jù)先機。
