
记者 叶心冉
TPU 获得的关注度肉眼可见地在攀升。
过去一个月,围绕谷歌 TPU 的消息接连不断。4 月底,谷歌发布了第八代 TPU,首次将训练和推理拆分为两款独立的芯片;紧接着,市场上相继传出谷歌向英特尔下达大规模采购订单、谷歌拟与三星开发新一代 TPU 的消息。不过,谷歌方面对此均未作出公开回应。
但可以预见的一个趋势是,随着谷歌 TPU 的大幅入局,过去几年作为 AI 算力代名词的 GPU,不再是唯一的选择。当算力需求从训练转向推理时代,TPU 的优势开始凸显,从过去的"配角"愈加有站上主舞台之势。
GPU 和 TPU 是两种不同的芯片品类。GPU 诞生已有二十多年,全称是 Graphics Processing Unit(图形处理器),技术相对成熟,代表公司有英伟达、AMD。TPU 则是谷歌从 2015 年起专门为 AI 设计的新品类,它的全称是 Tensor Processing Unit(张量处理器),专攻深度学习所需的矩阵运算。
集群计算需求增长
TPU 为何在此时成为焦点?先要看市场需求正在发生什么变化。

国家数据局发布的《全国数据资源调查报告(2025 年)》显示,2025 年,中国 AI 推理数据量首次超过训练数据量。
TrendForce 集邦咨询的数据预测,北美五大云服务商 2026 年 AI 训练算力预计增长 56%,而推理算力将暴增 122%,后者增速是前者的两倍以上。IDC 预测,到 2029 年中国市场推理算力占比将接近八成。
推理正逐渐成为算力需求的主场,而这也在为 TPU 创造机会。
首先,模型越来越大,单颗芯片无法支撑,必须依靠多颗芯片的集群协同完成推理任务,而 TPU 在集群效率上有先天优势。
"智能体正在逐步替代人类的部分工作,其本质是用写程序的能力控制电脑。只有当模型足够大时,才能完成程序员能做的事。如今的模型参数从亿级已达到万亿级别,单颗芯片无法承载完整推理任务,必须依靠几十甚至上百颗芯片互联集群协同运算。"中昊芯英创始人及 CEO 杨龚轶凡说。
配资排行平台中昊芯英是一家聚焦 TPU 芯片技术研发的企业,杨龚轶凡表示,GPU 架构是以单卡通用算力和软件生态见长,而 TPU 则是在大规模集群的通信与协同效率上有优势。
一位前谷歌 TPU 工程师在一档视频节目中介绍,GPU 单机内部依靠 NVLink、板载 NVSwitch 实现多卡互联,跨机架大规模集群还需额外采购交换机、光模块搭建高速网络,配套硬件是一笔大额基建开支;而 TPU 机柜内芯片可直接互通,仅在跨机柜扩展时使用自研光电路交换机,无需大批量采购商用高速交换设备,在同等集群通信性能下,整体部署硬件成本更低。
其次,推理阶段对性价比的敏感度远高于训练。当 Token 消耗呈指数级暴增,单位算力成本也成为了更受重视的指标。从架构上看,TPU 是专用芯片,剔除了 GPU 的图形渲染、通用计算等功能,聚焦于深度学习矩阵运算。杨龚轶凡指出,谷歌 TPU 在发布时,对比同等生产工艺的 GPU,有 3 到 5 倍的性能提升。
细分场景里的选择
什么场景下 GPU 更合适,什么场景下 TPU 更优?
这需要回到芯片设计的原点。
杨龚轶凡说,GPU 最早是为了在电脑屏幕上显示逼真的 3D 游戏画面而设计的。它要把三维物体从各个角度算成二维画面,还要算光线、颜色,让画面足够真实。这就导致 GPU 里面塞了上万个计算核心,像一个大工厂里有一万名工人同时干活。优点是并发能力强,处理图像和矩阵运算非常快。但缺点是,一旦某个工人算错了,你根本没法在一万名工人里快速找到是谁出了问题。
而 AI 深度学习的计算模式完全不同。深度学习模型是一层一层往下计算的,每一层内部可以高并发,但层与层之间有先后顺序。这种模式不需要 GPU 那么复杂的调试和通用能力。于是,TPU 这类专门为 AI 设计的芯片应运而生,只聚焦深度学习最常用的运算。
这就好比,从之前要同时调度一万个工人,变成只需要调度一千个按固定流水线工作的工人,控制逻辑简单得多。
基于这种架构差异,杨龚轶凡预测,未来 AI 芯片市场将形成" 442 "格局:40% 是极致性价比的纯 ASIC(专用集成电路)芯片,只能跑固定一两个模型的推理,性价比极致;40% 是可编程的 DSA(领域专用架构)芯片,比如 TPU,支持深度学习网络的算法,芯片利用率不如 ASIC,但比 GPU 强很多;20% 是通用 GPU,留给还在快速变化的新算法和研究场景。
不过,这并不意味着 TPU 对 GPU 是替代关系,而是要看具体场景的适配。
元股证券:ygzq.hk在杨龚轶凡看来,20% 的 GPU 市场会长期存在。原因在于,AI 领域的新算法、新方向还在不断涌现,研究人员需要一个通用、灵活的平台来快速验证想法。CUDA 生态(英伟达围绕 GPU 硬件打造的一系列软件和工具链)经过 20 年打磨,成熟度高,当新的计算场景出现时,GPU 仍然是首选。
而 TPU 的优势在于性价比和生态建设成本。杨龚轶凡举例解释,TPU 的设计思路是让开发者"只管开车,不用修车"。它的硬件指令专为 AI 计算优化,同时适配 PyTorch 这类主流框架。PyTorch 就像一个 AI "乐高工具箱",开发者用熟悉的"积木"搭模型,剩下的交给 TPU 编译器自动优化,不用为了迁就硬件去学一套新编程语言。
相比之下,CUDA 更像一套"修车工具",开发者必须懂"发动机原理"才能玩得转,这套工具是行业积累了十多年的成果。TPU 则是依托现有成熟 AI 框架,大幅降低了软件适配门槛,这也是其性价比优势的重要来源。
当下,AI Agents 逐步进化为全球社会生产力的核心基座,带动 Token 消耗量指数级攀升和" Token 经济"时代的来临。当 Token 消耗呈指数级增长,芯片的利用率、性价比成为更加重要的比拼项,TPU 迎来新的机会山西配资行业公共信息平台,开始成为 AI 芯片赛道上除 GPU 之外的"另一个选项"。
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