TPU芯片挑事兒，谷歌向英偉達(dá)“宣戰(zhàn)”

萬億級AI算力市場的戰(zhàn)鼓已經(jīng)擂響，谷歌不再甘于只做英偉達(dá)的最大買家之一，而是亮出了自己的芯片武器。

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谷歌TPU打破英偉達(dá)AI霸權(quán)

谷歌用十年時(shí)間悄悄打造的TPU帝國，正以32億美元的資金擔(dān)保為撬棍，試圖掀翻英偉達(dá)把持的AI算力王座。

“我們必須在真正應(yīng)該尊重的地方表示尊重。”英偉達(dá)CEO黃仁勛在談及谷歌TPU時(shí)這樣說道。這番看似客氣的表態(tài)背后，是一場正在重塑全球AI芯片格局的激烈戰(zhàn)爭。

2025年9月，谷歌與倫敦云服務(wù)商Fluidstack達(dá)成協(xié)議，以32億美元資金擔(dān)保為條件，在紐約數(shù)據(jù)中心部署其第七代Ironwood TPU。這標(biāo)志著谷歌TPU生態(tài)首次突破自家數(shù)據(jù)中心限制，直接打入英偉達(dá)GPU的“鐵桿用戶群”。

隨后，谷歌在11月發(fā)布的Gemini 3大語言模型完全基于TPU訓(xùn)練，表現(xiàn)接近甚至超越OpenAI的ChatGPT。這一技術(shù)突破引發(fā)市場劇烈反應(yīng)，谷歌股價(jià)單日飆升6.3%，創(chuàng)下歷史新高，而英偉達(dá)股價(jià)當(dāng)月下跌近10%。

02

十年磨劍

TPU從自用武器到開放生態(tài)的裂變

英偉達(dá)憑借GPU和CUDA生態(tài)系統(tǒng)，壟斷了AI數(shù)據(jù)中心80%-90%的市場份額。其技術(shù)支撐著從ChatGPT到自動(dòng)駕駛的關(guān)鍵AI訓(xùn)練與推理任務(wù)。截至2025年，云端AI訓(xùn)練市場中，英偉達(dá)憑借CUDA生態(tài)占據(jù)的份額高達(dá)92%。

谷歌的TPU最初只是一個(gè)“自救項(xiàng)目”。2013年，谷歌研究人員發(fā)現(xiàn)，如果人們每天使用語音搜索并進(jìn)行3分鐘語音識別，谷歌數(shù)據(jù)中心需要雙倍算力才能滿足需求。而如果僅通過擴(kuò)大數(shù)據(jù)中心規(guī)模來滿足算力需求，成本將高昂到無法承受。

于是，谷歌在2015年啟動(dòng)了TPU項(xiàng)目，目標(biāo)不是制造“最強(qiáng)通用芯片”，而是打造“可大量部署在數(shù)據(jù)中心、用于特定矩陣運(yùn)算的高能效芯片”。這種專用芯片設(shè)計(jì)讓谷歌避免了昂貴的“CUDA稅”（即英偉達(dá)GPU的高額溢價(jià)），并在成本結(jié)構(gòu)上相對于依賴GPU的企業(yè)形成巨大優(yōu)勢。

如今，谷歌的TPU戰(zhàn)略正在發(fā)生根本性轉(zhuǎn)變——從“自產(chǎn)自用”轉(zhuǎn)向“開放共贏”。谷歌不僅通過Google Cloud向蘋果、Midjourney等公司出租TPU算力，更開始直接與依賴英偉達(dá)的小型云服務(wù)商談判，試圖將TPU植入對方的數(shù)據(jù)中心。

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性能突破

第七代Ironwood的技術(shù)飛躍

第七代Ironwood TPU展現(xiàn)了谷歌在AI芯片領(lǐng)域的巨大投入和技術(shù)積累。這款芯片是谷歌迄今為止性能最強(qiáng)、能效最高的TPU，其峰值算力達(dá)到4614 TFLOPs，內(nèi)存容量為192GB，帶寬高達(dá)7.2 Tbps。

Ironwood最高配集群可擁有9216個(gè)液冷芯片，峰值算力可達(dá)42.5 ExaFLOPS，是世界上最大的超級計(jì)算機(jī)El Capitan的24倍以上。其支持大規(guī)模并行處理和高效內(nèi)存訪問，適用于復(fù)雜的推理任務(wù)如大型語言模型和混合專家模型。

從架構(gòu)上看，Ironwood采用了“脈動(dòng)陣列”設(shè)計(jì)。該架構(gòu)由大量簡單的處理單元構(gòu)成網(wǎng)格，數(shù)據(jù)在每個(gè)時(shí)鐘周期同步流經(jīng)相鄰處理單元。這種設(shè)計(jì)使得數(shù)據(jù)在陣列內(nèi)部被高度復(fù)用，最大限度地減少了對高延遲、高功耗主內(nèi)存的訪問，從而實(shí)現(xiàn)了驚人的處理速度。

更為重要的是，Ironwood首次支持FP8計(jì)算格式，并在張量核和矩陣數(shù)學(xué)單元中實(shí)現(xiàn)這一功能，這使得其在處理大規(guī)模推理任務(wù)時(shí)更加高效。對于推理成本正成為全球AI公司最大單項(xiàng)支出的今天，這一優(yōu)化具有重大意義。

04

市場入侵

谷歌鏈挑戰(zhàn)英偉達(dá)鏈

谷歌的TPU戰(zhàn)略正在全面升級：從云端租賃擴(kuò)展到本地部署。谷歌已開始向包括Meta和大型金融機(jī)構(gòu)在內(nèi)的客戶推銷一項(xiàng)新方案——讓他們在自己的數(shù)據(jù)中心使用TPU。

這一戰(zhàn)略調(diào)整直擊英偉達(dá)的核心客戶群。對于Meta這類大型科技公司，在自己的數(shù)據(jù)中心部署TPU不僅能滿足更高的安全性和合規(guī)標(biāo)準(zhǔn)，特別是對敏感數(shù)據(jù)的處理，還能大幅降低AI計(jì)算成本。

據(jù)報(bào)道，谷歌在推銷時(shí)強(qiáng)調(diào)，TPU可能對在自有設(shè)施運(yùn)行AI模型的高頻交易公司特別有幫助。這些公司對低延遲和高效率有極致追求，而TPU在推理任務(wù)上的優(yōu)異表現(xiàn)正好滿足這一需求。

華爾街已經(jīng)對谷歌的TPU攻勢做出反應(yīng)。谷歌股價(jià)今年累計(jì)漲幅達(dá)68%，遠(yuǎn)超“七巨頭”指數(shù)22%的漲幅和納斯達(dá)克綜合指數(shù)18%的漲幅。D.A. Davidson分析師Gil Luria估計(jì)，如果將谷歌DeepMind AI研究實(shí)驗(yàn)室和TPU銷售業(yè)務(wù)作為獨(dú)立部門，其價(jià)值將接近1萬億美元。

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英偉達(dá)反擊

黃仁勛的防御與進(jìn)攻

面對谷歌的強(qiáng)勢進(jìn)攻，英偉達(dá)CEO黃仁勛已迅速采取行動(dòng)。在谷歌與Anthropic達(dá)成提供多達(dá)100萬個(gè)TPU的協(xié)議后，黃仁勛立即宣布向Anthropic投資數(shù)十億美元，并獲得了這家AI初創(chuàng)公司使用英偉達(dá)GPU的承諾。

類似的，在OpenAI計(jì)劃從谷歌云租用TPU的消息傳出后，黃仁勛與OpenAI達(dá)成了高達(dá)1000億美元的投資意向，以幫助其開發(fā)自己的數(shù)據(jù)中心。

黃仁勛也公開承認(rèn)了谷歌在AI芯片方面的進(jìn)展。他在一次播客中表示，考慮到谷歌已經(jīng)生產(chǎn)了七代TPU，“我們必須在真正應(yīng)該尊重的地方表示尊重”。但他也指出，谷歌Gemini模型仍需同時(shí)部署在英偉達(dá)GPU上。

英偉達(dá)還從技術(shù)角度展開反擊。公司強(qiáng)調(diào)其GPU在通用性、靈活性及性能上均優(yōu)于谷歌的ASIC類芯片，并表示英偉達(dá)的平臺是“唯一能在所有環(huán)境運(yùn)行所有AI模型的解決方案”。英偉達(dá)指出，以2020年發(fā)布的A100芯片為例，仍在數(shù)據(jù)中心以高利用率運(yùn)行，并能在2至3年之外繼續(xù)產(chǎn)生可觀的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

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生態(tài)較量

CUDA壁壘與JAX的突圍

英偉達(dá)真正的護(hù)城河不在硬件，而在生態(tài)。

CUDA擁有3000萬開發(fā)者，92%的AI訓(xùn)練市場份額，以及從高校到企業(yè)的全鏈滲透。其工具鏈如cuDNN、TensorRT持續(xù)優(yōu)化，形成難以撼動(dòng)的“開發(fā)生態(tài)霸權(quán)”。

谷歌則選擇差異化突圍，聚焦推理場景，以JAX框架為核心，通過兼容TensorFlow、PyTorch等主流框架，降低開發(fā)者遷移成本。JAX今年開發(fā)者活躍度提升96%，谷歌還通過TPU研究云（TRC）提供免費(fèi)算力，吸引研究者加入生態(tài)。

谷歌還發(fā)布了其模型流水線解決方案“Pathway”，用于向外部開發(fā)者訓(xùn)練大型語言模型。將其作為訓(xùn)練模型的必備手冊，研究人員無需重新設(shè)計(jì)模型即可開發(fā)Gemini等LLM。這一舉措旨在降低開發(fā)者從CUDA生態(tài)遷移到TPU生態(tài)的門檻。

對于開發(fā)者而言，谷歌已告知客戶，他們可以使用與PyTorch相關(guān)的軟件來操作TPU，而無需成為Jax專家。這種兼容性策略對降低生態(tài)遷移門檻至關(guān)重要。

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點(diǎn)評

AI算力市場的雙軌制發(fā)展

AI芯片市場正呈現(xiàn)“雙軌制”發(fā)展態(tài)勢：英偉達(dá)憑借通用性和生態(tài)優(yōu)勢，維持“通用計(jì)算溢價(jià)”；谷歌則通過TPU在推理場景建立能效壁壘。到2027年，推理市場中ASIC占比預(yù)計(jì)升至45%，邊緣計(jì)算、自然語言處理等垂直領(lǐng)域?qū)⒊蔀閷Ｓ眯酒闹鲬?zhàn)場。

野村證券的最新報(bào)告預(yù)計(jì)，到2026年，ASIC總出貨量很可能會第一次超過GPU。這標(biāo)志著AI計(jì)算市場正在發(fā)生結(jié)構(gòu)性轉(zhuǎn)變。

谷歌的TPU制造合作伙伴博通股價(jià)今年上漲了63%以上，這也反映出市場對定制ASIC芯片前景的看好。博通不僅僅是谷歌TPU的代工廠商，它實(shí)際上擁有著目前世界上最頂尖的高速混合信號IP，是定制芯片生態(tài)中不可或缺的一環(huán)。

未來AI芯片的競爭，不再是單純算力的比拼，而是生態(tài)、場景、能效的綜合較量。英偉達(dá)的生態(tài)壁壘、谷歌的場景優(yōu)化、AMD的性價(jià)比策略，都將在各自領(lǐng)域找到生存空間。