谷歌推新款ARM架構CPU用于A(yíng)I，聲稱(chēng)性能比頂級ARM對手高30%

4月10日消息，美國當地時(shí)間周二，谷歌推出了名為Axion的新型芯片，這款芯片功能強大，能夠勝任從YouTube廣告精準推送到大數據分析等復雜任務(wù)，旨在幫助谷歌應對不斷增長(cháng)的人工智能成本。

Axion的問(wèn)世標志著(zhù)谷歌在自主研發(fā)芯片道路上的重要突破，標志著(zhù)其在大數據中心常用芯片領(lǐng)域邁出了關(guān)鍵一步。多年來(lái)，谷歌持續探索新的計算資源，尤其是針對人工智能領(lǐng)域的專(zhuān)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(lái)，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)域的競爭中占據有利位置。

業(yè)界分析人士普遍認為，谷歌在芯片領(lǐng)域的努力有助于減少對外部供應商的依賴(lài)，同時(shí)使其能夠與英特爾、英偉達等芯片制造巨頭形成競爭。然而，谷歌高管持有不同觀(guān)點(diǎn)，負責芯片運營(yíng)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(chǎng)蛋糕的機會(huì )?！?/p>

隨著(zhù)人工智能技術(shù)的迅猛發(fā)展，對計算資源的需求日益增加，谷歌的云計算競爭對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關(guān)鍵芯片技術(shù)的投資，這為其網(wǎng)絡(luò )搜索算法的運行提供了堅實(shí)的基礎。這一過(guò)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。面對人工智能技術(shù)的快速發(fā)展和對計算資源的巨大需求，谷歌轉向研發(fā)更專(zhuān)業(yè)、高效的定制芯片解決方案。公司認為，自研的人工智能專(zhuān)用芯片TPU（張量處理單元），在降低成本方面展示了顯著(zhù)優(yōu)勢。

自2016年起，谷歌便與半導體巨頭博通緊密合作，共同致力于生產(chǎn)定制硬件產(chǎn)品。在最近內部報告中，博通首席執行官陳福陽(yáng)透露，隨著(zhù)谷歌迅速增加TPU的產(chǎn)量，博通定制芯片部門(mén)的業(yè)務(wù)實(shí)現了激增。陳福陽(yáng)表示，由于微軟將人工智能功能融入其必應搜索引擎，直接挑戰了谷歌在搜索領(lǐng)域核心地位，驅動(dòng)了博通定制芯片業(yè)務(wù)的急劇增長(cháng)。據悉，博通定制芯片部門(mén)最近一個(gè)季度的營(yíng)業(yè)利潤超過(guò)10億美元，大部分收入來(lái)源于谷歌的訂單。

谷歌首席財務(wù)官魯斯·波拉特（Ruth Porat）在年初投資者會(huì )議上預計，今年在人工智能芯片等技術(shù)基礎設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(cháng)近50%，達到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，高效處理海量數據，服務(wù)全球數十億用戶(hù)。

值得一提的是，Axion基于英國芯片設計公司Arm的架構，使谷歌成為繼亞馬遜和微軟后，第三家采用Arm架構設計數據中心CPU的大型科技公司。這一轉變打破了長(cháng)期以來(lái)大型服務(wù)器群運營(yíng)商幾乎完全依賴(lài)英特爾和AMD供應CPU的局面。

面對市場(chǎng)變化，傳統芯片制造商也在推出內置人工智能計算功能的CPU和專(zhuān)為人工智能設計的獨立芯片，以滿(mǎn)足日益增長(cháng)的市場(chǎng)需求。英特爾周二推出了第三代Gaudi人工智能芯片，計劃今年開(kāi)始向客戶(hù)發(fā)貨。

盡管谷歌拒絕直接向客戶(hù)出售芯片以供其數據中心使用，這一策略增加了谷歌在半導體領(lǐng)域的靈活性和自主性，使其能夠在未來(lái)市場(chǎng)競爭中更直接地與英特爾和英偉達等芯片制造商展開(kāi)競爭。作為人工智能技術(shù)熱潮的最大受益者，英偉達目前占據了用于開(kāi)發(fā)和服務(wù)人工智能技術(shù)的芯片市場(chǎng)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)導者和全球信息領(lǐng)航者之間存在本質(zhì)差異。

為了適應市場(chǎng)的變化并滿(mǎn)足客戶(hù)的需求，谷歌已決定向云客戶(hù)出租定制芯片。據悉，今年晚些時(shí)候，外部客戶(hù)將有機會(huì )使用谷歌研發(fā)的Axion芯片，而最新一代的TPU芯片已經(jīng)得到了廣泛的應用。

去年11月，谷歌宣布成功連接超過(guò)5萬(wàn)個(gè)TPU，構建規?？涨暗娜斯ぶ悄芟到y，使用TPU創(chuàng )建了Gemini，并計劃專(zhuān)用于處理用戶(hù)查詢(xún)。

然而，隨著(zhù)谷歌云計算業(yè)務(wù)的增長(cháng)，平衡內部團隊競爭需求與外部客戶(hù)（如Anthropic）需求變得復雜，特別是在普遍存在GPU供應限制的背景下。有知情人士透露，由于人工智能服務(wù)需求的持續增長(cháng)，谷歌內部一些團隊今年將無(wú)法獲得額外計算資源。面對資源分配挑戰，瓦赫特表示谷歌將優(yōu)先考慮增長(cháng)最快的產(chǎn)品和服務(wù)。

谷歌內部芯片研發(fā)始于2013年，當時(shí)語(yǔ)音識別技術(shù)取得重大突破，迫使谷歌意識到廣泛應用該技術(shù)將對數據中心芯片需求產(chǎn)生巨大影響。工程主管杰夫·迪恩（Jeff Dean）告訴系統基礎設施部門(mén)，為應對挑戰，需要將數據中心芯片數量增加約一倍。他說(shuō)：“這真的是我們首次深刻感受到這一迫在眉睫的問(wèn)題?！?。

幾年后，當谷歌設計出TPU第一代時(shí)，迪恩成功說(shuō)服公司高層購買(mǎi)更多TPU，這些TPU成為研究人員創(chuàng )建Transformers（轉換器）軟件系統的關(guān)鍵，該系統現已成為ChatGPT等生成式人工智能產(chǎn)品的基礎。

在吸引外部客戶(hù)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，如聊天機器人制造商Character和圖像生成公司Midjourney，但開(kāi)發(fā)人員發(fā)現為這些芯片開(kāi)發(fā)軟件存在一定難度。

為應對挑戰，谷歌宣布與英偉達等科技巨頭合作推進(jìn)OpenXLA軟件項目，旨在簡(jiǎn)化開(kāi)發(fā)人工智能系統的復雜過(guò)程。

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

去年初，由于很難獲取GPU，專(zhuān)注于語(yǔ)音轉文字技術(shù)的初創(chuàng )公司Assembly AI選擇在TPU上構建其最新技術(shù)版本。公司首席執行官迪倫·?？怂梗―ylan Fox）表示：“就可用性而言，我們對TPU的表現非常滿(mǎn)意?！?/p>

谷歌內部數據顯示，與云計算市場(chǎng)最快的Arm芯片相比，Axion處理器性能提升高達30%。包括Snap在內的多家客戶(hù)計劃測試這款新硬件。

市場(chǎng)研究機構Forrester首席分析師邁克·瓜爾蒂耶里（Mike Gualtieri）對此評價(jià)道：“即便Axion只實(shí)現了谷歌所宣稱(chēng)的一半性能改進(jìn)，那么這項投資也絕對是物超所值的?！?/p>

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