谷歌推新款A(yù)RM架構(gòu)CPU用于AI，聲稱性能比頂級(jí)ARM對(duì)手高30%

4月10日消息，美國當(dāng)?shù)貢r(shí)間周二，谷歌推出了名為Axion的新型芯片，這款芯片功能強(qiáng)大，能夠勝任從YouTube廣告精準(zhǔn)推送到大數(shù)據(jù)分析等復(fù)雜任務(wù)，旨在幫助谷歌應(yīng)對(duì)不斷增長的人工智能成本。

Axion的問世標(biāo)志著谷歌在自主研發(fā)芯片道路上的重要突破，標(biāo)志著其在大數(shù)據(jù)中心常用芯片領(lǐng)域邁出了關(guān)鍵一步。多年來，谷歌持續(xù)探索新的計(jì)算資源，尤其是針對(duì)人工智能領(lǐng)域的專用芯片。自從OpenAI在2022年底發(fā)布ChatGPT并掀起人工智能新競賽以來，谷歌加快了自主研發(fā)芯片的步伐，旨在在互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的競爭中占據(jù)有利位置。

業(yè)界分析人士普遍認(rèn)為，谷歌在芯片領(lǐng)域的努力有助于減少對(duì)外部供應(yīng)商的依賴，同時(shí)使其能夠與英特爾、英偉達(dá)等芯片制造巨頭形成競爭。然而，谷歌高管持有不同觀點(diǎn)，負(fù)責(zé)芯片運(yùn)營的副總裁阿明·瓦赫特（Amin Vahdat）表示：“我們不視此為競爭，而是增大市場蛋糕的機(jī)會(huì)。”

隨著人工智能技術(shù)的迅猛發(fā)展，對(duì)計(jì)算資源的需求日益增加，谷歌的云計(jì)算競爭對(duì)手如亞馬遜和微軟也在加大力度，研發(fā)自有芯片技術(shù)。

谷歌早期的成就部分源自于對(duì)關(guān)鍵芯片技術(shù)的投資，這為其網(wǎng)絡(luò)搜索算法的運(yùn)行提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。這一過程往往涉及將成本較低的商業(yè)硬件以創(chuàng)新的方式組合使用。面對(duì)人工智能技術(shù)的快速發(fā)展和對(duì)計(jì)算資源的巨大需求，谷歌轉(zhuǎn)向研發(fā)更專業(yè)、高效的定制芯片解決方案。公司認(rèn)為，自研的人工智能專用芯片TPU（張量處理單元），在降低成本方面展示了顯著優(yōu)勢(shì)。

自2016年起，谷歌便與半導(dǎo)體巨頭博通緊密合作，共同致力于生產(chǎn)定制硬件產(chǎn)品。在最近內(nèi)部報(bào)告中，博通首席執(zhí)行官陳福陽透露，隨著谷歌迅速增加TPU的產(chǎn)量，博通定制芯片部門的業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)了激增。陳福陽表示，由于微軟將人工智能功能融入其必應(yīng)搜索引擎，直接挑戰(zhàn)了谷歌在搜索領(lǐng)域核心地位，驅(qū)動(dòng)了博通定制芯片業(yè)務(wù)的急劇增長。據(jù)悉，博通定制芯片部門最近一個(gè)季度的營業(yè)利潤超過10億美元，大部分收入來源于谷歌的訂單。

谷歌首席財(cái)務(wù)官魯斯·波拉特（Ruth Porat）在年初投資者會(huì)議上預(yù)計(jì)，今年在人工智能芯片等技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)施上的支出將大幅增加。她透露，谷歌母公司Alphabet第四季度的資本支出同比增長近50%，達(dá)到110億美元。

Axion芯片作為谷歌研發(fā)的CPU（中央處理器），其廣泛的適用性不僅能為谷歌搜索引擎提供動(dòng)力，還支持多種人工智能相關(guān)功能。公司高管表示，Axion將在人工智能領(lǐng)域發(fā)揮關(guān)鍵作用，高效處理海量數(shù)據(jù)，服務(wù)全球數(shù)十億用戶。

值得一提的是，Axion基于英國芯片設(shè)計(jì)公司Arm的架構(gòu)，使谷歌成為繼亞馬遜和微軟后，第三家采用Arm架構(gòu)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)中心CPU的大型科技公司。這一轉(zhuǎn)變打破了長期以來大型服務(wù)器群運(yùn)營商幾乎完全依賴英特爾和AMD供應(yīng)CPU的局面。

面對(duì)市場變化，傳統(tǒng)芯片制造商也在推出內(nèi)置人工智能計(jì)算功能的CPU和專為人工智能設(shè)計(jì)的獨(dú)立芯片，以滿足日益增長的市場需求。英特爾周二推出了第三代Gaudi人工智能芯片，計(jì)劃今年開始向客戶發(fā)貨。

盡管谷歌拒絕直接向客戶出售芯片以供其數(shù)據(jù)中心使用，這一策略增加了谷歌在半導(dǎo)體領(lǐng)域的靈活性和自主性，使其能夠在未來市場競爭中更直接地與英特爾和英偉達(dá)等芯片制造商展開競爭。作為人工智能技術(shù)熱潮的最大受益者，英偉達(dá)目前占據(jù)了用于開發(fā)和服務(wù)人工智能技術(shù)的芯片市場80%以上的份額。

瓦赫特指出，成為優(yōu)秀的硬件公司、云服務(wù)領(lǐng)導(dǎo)者和全球信息領(lǐng)航者之間存在本質(zhì)差異。

為了適應(yīng)市場的變化并滿足客戶的需求，谷歌已決定向云客戶出租定制芯片。據(jù)悉，今年晚些時(shí)候，外部客戶將有機(jī)會(huì)使用谷歌研發(fā)的Axion芯片，而最新一代的TPU芯片已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。

去年11月，谷歌宣布成功連接超過5萬個(gè)TPU，構(gòu)建規(guī)?？涨暗娜斯ぶ悄芟到y(tǒng)，使用TPU創(chuàng)建了Gemini，并計(jì)劃專用于處理用戶查詢。

然而，隨著谷歌云計(jì)算業(yè)務(wù)的增長，平衡內(nèi)部團(tuán)隊(duì)競爭需求與外部客戶（如Anthropic）需求變得復(fù)雜，特別是在普遍存在GPU供應(yīng)限制的背景下。有知情人士透露，由于人工智能服務(wù)需求的持續(xù)增長，谷歌內(nèi)部一些團(tuán)隊(duì)今年將無法獲得額外計(jì)算資源。面對(duì)資源分配挑戰(zhàn)，瓦赫特表示谷歌將優(yōu)先考慮增長最快的產(chǎn)品和服務(wù)。

谷歌內(nèi)部芯片研發(fā)始于2013年，當(dāng)時(shí)語音識(shí)別技術(shù)取得重大突破，迫使谷歌意識(shí)到廣泛應(yīng)用該技術(shù)將對(duì)數(shù)據(jù)中心芯片需求產(chǎn)生巨大影響。工程主管杰夫·迪恩（Jeff Dean）告訴系統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施部門，為應(yīng)對(duì)挑戰(zhàn)，需要將數(shù)據(jù)中心芯片數(shù)量增加約一倍。他說：“這真的是我們首次深刻感受到這一迫在眉睫的問題?！薄?/p>

幾年后，當(dāng)谷歌設(shè)計(jì)出TPU第一代時(shí)，迪恩成功說服公司高層購買更多TPU，這些TPU成為研究人員創(chuàng)建Transformers（轉(zhuǎn)換器）軟件系統(tǒng)的關(guān)鍵，該系統(tǒng)現(xiàn)已成為ChatGPT等生成式人工智能產(chǎn)品的基礎(chǔ)。

在吸引外部客戶方面，谷歌取得了一定程度的成功。盡管谷歌已與多家知名初創(chuàng)公司建立合作，如聊天機(jī)器人制造商Character和圖像生成公司Midjourney，但開發(fā)人員發(fā)現(xiàn)為這些芯片開發(fā)軟件存在一定難度。

為應(yīng)對(duì)挑戰(zhàn)，谷歌宣布與英偉達(dá)等科技巨頭合作推進(jìn)OpenXLA軟件項(xiàng)目，旨在簡化開發(fā)人工智能系統(tǒng)的復(fù)雜過程。

在亞馬遜承諾投資高達(dá)40億美元之后，Anthropic——TPU的主要用戶之一——于去年九月開始將其部分人工智能需求轉(zhuǎn)向亞馬遜開發(fā)的定制芯片。作為回應(yīng)，谷歌迅速承諾為Anthropic提供20億美元的資金支持，并宣布擴(kuò)大雙方的合作伙伴關(guān)系。

去年初，由于很難獲取GPU，專注于語音轉(zhuǎn)文字技術(shù)的初創(chuàng)公司Assembly AI選擇在TPU上構(gòu)建其最新技術(shù)版本。公司首席執(zhí)行官迪倫·?？怂梗―ylan Fox）表示：“就可用性而言，我們對(duì)TPU的表現(xiàn)非常滿意?！?/p>

谷歌內(nèi)部數(shù)據(jù)顯示，與云計(jì)算市場最快的Arm芯片相比，Axion處理器性能提升高達(dá)30%。包括Snap在內(nèi)的多家客戶計(jì)劃測(cè)試這款新硬件。

市場研究機(jī)構(gòu)Forrester首席分析師邁克·瓜爾蒂耶里（Mike Gualtieri）對(duì)此評(píng)價(jià)道：“即便Axion只實(shí)現(xiàn)了谷歌所宣稱的一半性能改進(jìn)，那么這項(xiàng)投資也絕對(duì)是物超所值的。”

他指出，谷歌面臨其他大型云計(jì)算公司的激烈競爭，這場競爭是超大規(guī)模企業(yè)間網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的較量，每個(gè)參與者都力求上游。