深度解讀:Google TPU如何沖擊“英偉達(dá)帝國(guó)”?
關(guān)鍵詞: AI芯片 英偉達(dá) 谷歌 TPU GPU
2025 年的AI 芯片市場(chǎng)正處于一個(gè)微妙的轉(zhuǎn)捩點(diǎn)。盡管英偉達(dá)憑借其Blackwell 架構(gòu)仍維持著技術(shù)和市場(chǎng)占有率的絕對(duì)領(lǐng)先地位,但Google( GOOGL-US ) TPU 的全面商業(yè)化,正使英偉達(dá)看似牢不可破的定價(jià)權(quán)開(kāi)始松動(dòng)。
據(jù)半導(dǎo)體行業(yè)研究機(jī)構(gòu)SemiAnalysis 的測(cè)算,英偉達(dá)過(guò)去的最大客戶Google,如今已成為其最大的對(duì)手。
?SemiAnalysis 指出,OpenAI 僅憑「揚(yáng)言采購(gòu)TPU」這一籌碼,就能迫使英偉達(dá)生態(tài)鏈做出實(shí)質(zhì)讓步,使其計(jì)算集群的總擁有成本(TCO)下降了約30%。
隨著Anthropic 高達(dá)1GW 的TPU 采購(gòu)細(xì)節(jié)曝光,Google 已正式脫離「云服務(wù)商」的標(biāo)簽,轉(zhuǎn)型為一家直接向外部出售高性能芯片與系統(tǒng)的「商用芯片供應(yīng)商」。
當(dāng)頂級(jí)AI 實(shí)驗(yàn)室能夠利用TPU 訓(xùn)練出超越GPT-4 的模型,且Google 愿意開(kāi)放軟體生態(tài)并提供金融杠桿時(shí),英偉達(dá)高達(dá)75% 的毛利率神話便不再牢不可破。
Google「主動(dòng)出擊」:Anthropic 成關(guān)鍵引爆點(diǎn)
長(zhǎng)期以來(lái),Google 的TPU 猶如其搜尋演算法,是深藏不露的內(nèi)部核武器。然而,SemiAnalysis 獲取的供應(yīng)鏈情報(bào)顯示,這一策略已發(fā)生根本性逆轉(zhuǎn)。
最直接的案例來(lái)自頂級(jí)大模型公司Anthropic。 Anthropic 已確認(rèn)將部署超過(guò)100 萬(wàn)顆TPU,這筆交易的結(jié)構(gòu)極具破壞力,揭示了Google 「混合銷(xiāo)售」的新模式:
直接銷(xiāo)售: 首批約40 萬(wàn)顆最新的TPUv7 ,將不再透過(guò)云端租賃,而是由長(zhǎng)期合作伙伴博通( AVGO-US ) 直接出售給Anthropic,價(jià)值約100 億美元。博通在本次交易中從幕后走向臺(tái)前,成為算力轉(zhuǎn)移的隱形贏家。
云端租賃: 剩余的60 萬(wàn)顆TPUv7 將透過(guò)Google 云進(jìn)行租賃,涉及高達(dá)420 億美元的剩余履約義務(wù)(RPO),直接支撐了Google 云近期積壓訂單的暴漲。
這代表,Google 不再吝嗇于將最先進(jìn)的算力外售。除了Anthropic,Meta( META-US ) 、SSI、xAI 等頂級(jí)AI 實(shí)驗(yàn)室也出現(xiàn)在了潛在客戶名單中。
面對(duì)這一突如其來(lái)的攻勢(shì),英偉達(dá)罕見(jiàn)地展現(xiàn)出防御姿態(tài),不得不針對(duì)「循環(huán)經(jīng)濟(jì)」(即投資初創(chuàng)公司購(gòu)買(mǎi)自家芯片)的市場(chǎng)質(zhì)疑發(fā)布長(zhǎng)文辯解,凸顯英偉達(dá)確實(shí)受到威脅。
成本為王:TPU 的碾壓性TCO 優(yōu)勢(shì)
客戶轉(zhuǎn)向Google 的理由很純粹:在AI 軍備競(jìng)賽中,性能是入場(chǎng)券,但總擁有成本(TCO)決定生死。
SemiAnalysis 的模型數(shù)據(jù)顯示,Google TPUv7 在成本效率上對(duì)英偉達(dá)構(gòu)成碾壓優(yōu)勢(shì)。
從Google 內(nèi)部視角看,TPUv7 伺服器的TCO 比英偉達(dá)GB200 伺服器低約44%。即便加上Google 和博通的利潤(rùn),Anthropic 透過(guò)GCP 使用TPU 的TCO,仍比購(gòu)買(mǎi)GB200 低約30%。
這種成本優(yōu)勢(shì)并非僅靠壓低芯片價(jià)格實(shí)現(xiàn),更源于Google 獨(dú)特的金融工程創(chuàng)新:透過(guò)云端平臺(tái)提供財(cái)務(wù)保障。
在AI 基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中,存在一個(gè)明顯的期限錯(cuò)配:GPU 集群的經(jīng)濟(jì)使用壽命通常只有4 到5 年,而數(shù)據(jù)中心場(chǎng)地的租賃合約則長(zhǎng)達(dá)15 年以上。
這種時(shí)間上的不匹配,使得Fluidstack、TeraWulf 等新興算力服務(wù)商很難獲得融資。
針對(duì)這個(gè)問(wèn)題,Google 利用一種「表外信貸支持」(IOU)機(jī)制來(lái)解決這一問(wèn)題:如果中間商無(wú)法支付租金,Google 會(huì)介入提供財(cái)務(wù)擔(dān)保,確保算力資源得以穩(wěn)定運(yùn)作。
這項(xiàng)金融工具直接打通了加密貨幣礦工(擁有電力與場(chǎng)地)與AI 算力需求之間的堵點(diǎn),建立了一個(gè)低成本、獨(dú)立于英偉達(dá)生態(tài)之外的基礎(chǔ)設(shè)施體系。
Google 殺手锏:系統(tǒng)工程與光互連技術(shù)
如果說(shuō)價(jià)格戰(zhàn)是戰(zhàn)術(shù)層面的對(duì)壘,那么系統(tǒng)工程則是Google 戰(zhàn)略層面的護(hù)城河。
雖然單顆TPUv7 在理論峰值算力(FLOPs)上略遜于英偉達(dá)Blackwell,但Google 透過(guò)極致的系統(tǒng)設(shè)計(jì)抹平了差距。
TPUv7 在記憶體頻寬和容量上已大幅縮小與英偉達(dá)旗艦芯片的差距,采用了更務(wù)實(shí)的設(shè)計(jì)哲學(xué):不追求不可持續(xù)的峰值頻率,而是透過(guò)更高的模型算力利用率(MFU)來(lái)提升實(shí)際產(chǎn)出。
更值得注意的是,Google 真正的殺手锏是其獨(dú)步天下的光互連(ICI)技術(shù)。不同于英偉達(dá)依賴(lài)昂貴的NVLink 和InfiniBand/Ethernet 交換機(jī),Google 利用自研的光路交換機(jī)(OCS)和3D Torus 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),建構(gòu)了名為ICI 的片間互連網(wǎng)路。
這一架構(gòu)允許單個(gè)TPUv7 集群(Pod)擴(kuò)展至驚人的9,216 顆芯片,遠(yuǎn)超英偉達(dá)常見(jiàn)的64 或72 卡集群。 OCS 允許透過(guò)軟體定義網(wǎng)路,動(dòng)態(tài)重構(gòu)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。
這代表如果某部分芯片故障,網(wǎng)路可以在毫秒級(jí)繞過(guò)故障點(diǎn),重新「切片」成完整的3D 環(huán)面,極大地提升了集群的可用性,且光訊號(hào)在OCS 中無(wú)需進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換,直接物理反射,大幅降低了功耗和延遲。
Gemini 3 和Claude 4.5 Opus 這兩大全球最強(qiáng)模型均完全在TPU 上完成預(yù)訓(xùn)練,這本身就是對(duì)TPU 系統(tǒng)處理「尖端模型預(yù)訓(xùn)練」這一最高難度任務(wù)能力的終極背書(shū)。
Google拆除最后的圍墻:軟體生態(tài)的改變
長(zhǎng)期以來(lái),TPU 在外部市場(chǎng)的普及一直受到軟體生態(tài)的限制。 Google 堅(jiān)持使用自家JAX 語(yǔ)言,而大多數(shù)全球AI 開(kāi)發(fā)者則習(xí)慣于PyTorch 與CUDA。
然而,隨著商業(yè)利益的擴(kuò)大,Google 開(kāi)始調(diào)整策略。
SemiAnalysis 指出,Google 軟體團(tuán)隊(duì)的績(jī)效指標(biāo)(KPI)已經(jīng)從「服務(wù)內(nèi)部需求」轉(zhuǎn)向「開(kāi)放與兼容外部生態(tài)」。官方明確表示,將全面支持PyTorch Native 在TPU 上的運(yùn)行。
原本依賴(lài)低效率的Lazy Tensor 轉(zhuǎn)換的方式,也被XLA 編譯器直接對(duì)接PyTorch Eager Execution 模式所取代。
這代表,像Meta 這類(lèi)以PyTorch 為主的公司,可以幾乎無(wú)縫地將現(xiàn)有程式碼部署到TPU 上。
同時(shí),Google 也積極向vLLM、SGLang 等開(kāi)源推理框架貢獻(xiàn)程式碼,進(jìn)一步打通TPU 在開(kāi)源AI 生態(tài)中的兼容性。
這一策略轉(zhuǎn)變,正在逐步削弱英偉達(dá)原本牢不可破的「CUDA 護(hù)城河」。隨著軟體與硬體的雙重進(jìn)攻,矽谷AI 算力霸主之爭(zhēng)才剛揭開(kāi)序幕。
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