SILICON WARS · 2025—2026

GPUVSTPU

当 Google 的自研芯片第一次真正走出自家机房,英伟达十年来最稳固的王座,出现了第一道裂缝。

📰 依据 The Information 原文《How Google's AI Chips Stack Up to Nvidia's》全文整理(Wayne Ma & Qianer Liu,2025 年 12 月 2 日,Erin Woo 参与报道)
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单芯片算力:最强 GPU ≈ 最强 TPU 的 2 倍(原文·行业高管口径)
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Google 2027 年 TPU 产量计划(摩根士丹利估算)
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英伟达当前 GPU 产量 ≈ TPU 的 3 倍(原文)
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Meta 传闻当日英伟达股价最深跌幅
▼ 向下滚动,围观这场芯片大战
01 · 导火索

英伟达坐不住了

原文开篇点题:Google 正在推动把 TPU 卖给或租给其他公司、装进任何人的数据中心——而不再只锁在 Google Cloud 里。这引发了头条新闻、股价震荡,以及英伟达一次「值得玩味的」公开回应。更扎心的是:当今世界最顶尖的两个 AI 模型(Google 的 Gemini 与 Anthropic 的 Claude),完全或部分是用 Google 芯片、而非英伟达 GPU 开发的——英伟达对此心知肚明。

2 个

顶级模型不靠英伟达

Gemini 与 Claude 完全或部分由 TPU 训练。这一事实直接促使 Meta——英伟达最大客户之一——认真考虑改用 TPU 开发新模型。(原文)

-7% → -3%

英伟达股价跳水

11 月 25 日 Meta 洽购 TPU 的报道发出后,英伟达盘中最深下挫约 7%,收跌约 3%;Alphabet 逆势大涨。(补充背景)

仍是王者

原文的公道话

英伟达芯片在各类 AI 任务上的性能依然占优,CUDA 软件同样强势;且 GPU 在任何云上都租得到——TPU 直到最近还只有 Google Cloud 一家有。(原文)

摆上台面

比价时代来了

原文判断:只要 Google 继续把芯片卖到自家云之外,就会有更多 AI 开发者把两家的芯片和服务器摆在一起逐项比价。这份报告就是这么做的。

N
NVIDIA Newsroom
@nvidianewsroom
我们为 Google 的成功感到高兴——他们在 AI 上取得了巨大进步,我们也将继续向 Google 供货。

但 NVIDIA 领先行业整整一代——它是唯一能运行所有 AI 模型、并且在一切计算场景中通用的平台。
2025年11月25日 · 意译自官方 X 帖子(即原文所称「值得玩味的回应」)
02 · 基因差异

瑞士军刀 vs 手术刀

原文解释:GPU 什么都能算,从渲染游戏画面到训练大模型,尤其擅长机器学习最需要的「矩阵乘法」;而 TPU 为矩阵乘法做了更极端的特化——这决定了它们后来的一切。

🟩 GPU · 英伟达
Graphics Processing Unit · 通用并行计算
  • 设计哲学通用性优先:游戏图形、科学计算、AI 训练推理通吃
  • 软件体验原文:英伟达的软件让多数开发者「又快又容易」地跑起 AI;PyTorch 在 GPU 上跑得更好
  • 性能上限原文:肯花时间写定制软件深度压榨,GPU 性能可反超 TPU——这种深度调优在 TPU 上通常做不到
  • 获取方式任何云厂商都租得到,也能自购部署
  • 商业模式卖芯片卖系统:硬件业务经营利润率高达 63%(原文)
VS
🟦 TPU · Google
Tensor Processing Unit · AI 专用芯片(ASIC)
  • 设计哲学专用性优先:为矩阵乘法极端特化,跑特定模型比 GPU 更快
  • 核心机制脉动阵列:一格格「简单计算器」按节拍传递数据,数字持续流动、几乎不用反复访存——省时又省电(原文)
  • 软件短板只与特定软件(如 TensorFlow)配合顺畅;主流的 PyTorch 更亲 GPU(原文)
  • 获取方式十年来只能在 Google Cloud 租用,最近才开始走出去
  • 商业模式自用降本 + 云租赁:Google 云业务经营利润率约 24%(原文)
🔪 GPU 像瑞士军刀:什么都能干,随处买得到,但你为用不到的功能付了钱、耗了电
🩺 TPU 像手术刀:只做一件事却快又省,可十年来只有 Google 医院才让你用
03 · 旗舰对决

Ironwood vs Blackwell:数据说话

两大当家旗舰:Google 第七代 TPU「Ironwood」 vs 英伟达「Blackwell」。原文给出的总口径很直接——

2×

「按 FLOPS 衡量,Google 最强 TPU 的单芯片算力只有英伟达最强 GPU 的一半。」

——原文援引一位行业高管。但 TPU 的翻盘点不在单芯片:Google 能把数千颗 TPU 连成一个 Pod 协同工作,而英伟达(不借助额外组网线缆时)最多直连 256 颗 GPU。(原文)

🟦 TPU v7 IronwoodGB300 Blackwell Ultra 🟩
FP4 低精度算力(PFLOPS/芯片)NVIDIA 独占
✕ 无原生支持
15
FP8 稠密算力(PFLOPS/芯片)NVIDIA 小胜
4.6
5.0
HBM 显存容量(GB,同款高带宽内存)NVIDIA 胜
192
288
显存带宽(TB/s)NVIDIA 微胜
7.4
8.0
单芯片功耗(kW,估算)— 越短越省电 TPU 胜
≈0.85
≈1.4
每瓦 FP8 算力(TFLOPS/W,估算)TPU 大胜
≈5.4
≈3.6
单一互联域芯片数(不借助额外组网的直连上限)TPU 碾压 36 倍
9,216 颗 / Pod
256 颗上限
📌 「2 倍」与 FP8 条形图看似矛盾?行业高管的说法是笼统口径:若按英伟达主推的 FP4 精度算,GB300 优势超过 3 倍;按 FP8 规格则相当接近——「两倍」大致是二者的折中。⚠️ 互联域中「256 颗上限」为原文口径(客户可用额外网络线缆继续扩展);9,216 颗/Pod、42.5 EF 等为 Google 官方公开数据。Ironwood 未提交 MLPerf 独立基准,单芯片规格均为厂商口径 + 分析师估算(补充背景)。
04 · 规模与成本账

单芯片输一半,凭什么翻盘?

原文的答案:连接规模。数千颗 TPU 连成一个 Pod,让开发新模型「格外好用且省钱」;英伟达不加额外组网时最多直连 256 颗。另一个答案是成本结构——芯片造价其实差不多,差的是商业模式。

🟩 NVIDIA 直连上限

256 颗 GPU(原文口径)

NVL72 机架内 72 颗全互联,跨机架靠 NVLink/网络扩展,直连上限约 256 颗;再往上需要额外网络线缆组网,带宽与效率随之下降。(图示 128 格,每格 2 颗)

🟦 Google Pod 规模

9,216 颗 / Pod

原文:数千颗 TPU 连成一个 Pod,训练新模型格外划算。官方数据:一个 Ironwood Pod ≈ 42.5 ExaFLOPS(FP8)、约 10 MW。(图示 216 格,每格约 43 颗)

≈ 打平
原文:Ironwood 用了更贵更先进的台积电制程,但芯片更小、单片晶圆切得更多,单颗制造成本与 Blackwell 相当,HBM 也是同款
63% vs 24%
英伟达硬件业务经营利润率 vs Google 云业务经营利润率(原文)——同样的造价,一个在赚溢价,一个在省成本
看工作负载
原文:TPU 是否更省钱「取决于跑什么、跑多少」;跑 Gemini 系模型尤其划算——因为模型就是用 TPU 训出来的
05 · 护城河之战

英伟达真正的武器,从来不是芯片

是 CUDA 和它背后的软件生态。原文算了笔账:已经用 CUDA 的客户,继续租英伟达反而更省钱;只有那些有时间、有人力把代码重写一遍的开发者,才能真正吃到 TPU 的成本红利。

NVIDIA 的护城河

  • 上手即用:原文——英伟达的软件让多数开发者快速轻松地跑起 AI 应用
  • PyTorch 主场:绝大多数 AI 研究者用 PyTorch,而它在 GPU 上跑得更好(原文)
  • 无处不在:任何云厂商都能租到英伟达芯片(原文)
  • 调优上限高:写定制软件深度压榨后,GPU 性能可反超 TPU(原文)

TPU 的高墙(劣势)

  • 软件挑食:只与 TensorFlow 等特定工具配合顺畅(原文)
  • 重写代价:吃到成本红利的前提是重写程序——多数团队没这个奢侈(原文)
  • 玩家门槛:Anthropic、Apple、Meta 这类「会自己写底层软件」的老手才玩得转(原文)
  • 无法深度定制:GPU 那种手工榨性能的玩法,TPU 通常不支持(原文)
「没有。」

原文直球问答——JAX、PyTorch XLA 这些新方案弥合软件差距了吗?「短答案:没有。」不过 Google 正在拼命追赶,并向潜在客户搭售自研配套软件,让 TPU 更好用。

TPU 阵营点名册(原文披露)

Anthropic

Claude 部分基于 TPU 开发;已签约至多百万颗(补充)

Apple

长期用 TPU 训练其最大语言模型(前员工 + 论文佐证)

Meta

正认真考虑用 TPU 开发新模型,谈判进行中

Midjourney

2023 年公开表示用 TPU 开发模型

Google 自家

Gemini 为 TPU 而生,全家桶原生适配

Cohere(叛逃)

因早期 TPU 技术问题,去年转投 GPU——提醒:TPU 并非稳赢

06 · 幕后军火商

TPU 不是 Google 一个人造的

原文花了大量篇幅揭秘 TPU 供应链——这也是多数二手报道漏掉的部分。

首席代工经纪人

Broadcom 博通

≥ $80 亿

分析师估算的博通分成。它按 Google 蓝图完成 TPU 物理设计与关键封装、代管台积电产线,还提供命门级 IP——SerDes 高速互联(芯片间高速传数据、实现万卡并行的最佳技术)。(原文)

产能仲裁者

TSMC 台积电

不押一家

原文反驳黄仁勋「对手芯片免费也没人要」:台积电刻意不把产能过度倾斜给任何一家——英伟达永远拿不到它想要的全部产能,所以对手芯片永远有需求。(原文)

备胎二供

MediaTek 联发科

砍价利器

Google 与博通多次因 TPU 价格「顶牛」,于是引入联发科,即将代产一款低配版 TPU 以摊薄 AI 运行成本。(原文)

📦 产量军备竞赛(颗,摩根士丹利估算 + 原文)

TPU · 2026 计划>300 万
300万+
TPU · 2027 计划≈500 万(Google 私下称还想更多,就看台积电给不给)
≈500万
NVIDIA GPU · 当前年产≈ TPU 的 3 倍
≈3× TPU 产量
原文:英伟达当前 GPU 产量约为 Google TPU 产量的 3 倍(两位知情人士)。产量差正在收窄,但主动权部分握在台积电手里。

卖芯片?Google 的算盘与代价(原文)

为什么要卖

  • 科技公司与金融机构出于安全等原因,想把 TPU 放进自己的机房
  • Google 已在和竞争对手的云厂商谈托管 TPU(9 月已有报道)
  • 哪怕客户最后没买,「聊过 TPU」本身就能帮他们压英伟达的价
  • TPU 铺得越广,为 TPU 优化的 Gemini 模型就卖得越多——生态飞轮

要付出什么

  • 供应链推倒重来:向英伟达模式看齐——抢产能、建销售网络、找服务器设计伙伴、雇大批驻场支持工程师
  • 买家机房必须按 Google 式规格深度改造,否则吃不到 TPU 的成本红利
  • 芯片离开自家云,就赚不到存储、数据库等附加收入——Google 可能对 TPU 买家额外加价补偿
  • 租 TPU 目前只占 Google 云收入的极小部分,远水难解近渴
07 · 原文 QA 速读

八问八答,三分钟吃透原文

原文以 FAQ 形式写成,这里按原文口径浓缩——点击展开。

Q1在云上租芯片,GPU 和 TPU 谁更划算?
看情况。已在用 CUDA 的客户,继续租英伟达更省钱;有人力重写代码的团队用 TPU 能省钱;跑 Gemini 系模型用 TPU 尤其划算(模型本身就是 TPU 训的)。GPU 租价还随承诺时长浮动,软件栈差异让「裸比价」几乎不可能。
Q2黄仁勋说「对手芯片免费也没人用」,对吗?
没那么简单。台积电不会把制造与封装产能过度押给一家公司,英伟达注定拿不到满足全部需求的产能——供不上的部分,就是对手芯片的市场。
Q3最强 TPU 和最强 GPU 差距多大?
一位行业高管口径:按 FLOPS 计,TPU 单芯片约为 GPU 的一半。但 Google 能把数千颗 TPU 连成一个 Pod 协同训练,英伟达不加额外组网最多直连 256 颗——集群层面攻守易形。
Q4TPU 凭什么又快又省电?
脉动阵列:一整片「简单计算器」按固定节拍把数据传给邻居,数字在阵列里持续流动,几乎不用反复读写内存——而访存正是最耗时耗电的环节。代价是:只做这一件事,只配合特定软件。
Q5视觉/视频模型上谁强?
TPU 擅长把卷积转成矩阵乘法,跑图像识别的重复运算很高效;但开发视觉模型时常要反复试验旋转、裁剪、调色等复杂变换,一些工程师认为这个阶段 GPU 更占优。
Q6两家芯片的制造成本差多少?
可能差不多。Ironwood 制程更先进更贵,但芯片面积更小、每片晶圆切得更多,正好抵消;HBM 用的还是同款。真正的差距在商业模式:英伟达硬件经营利润率 63%,Google 云业务只有 24%。
Q7谁在帮 Google 造 TPU?
博通:物理设计 + 封装 + 代管台积电产线 + 提供 SerDes 关键 IP,分成至少 80 亿美元;台积电:代工;联发科:因博通要价太高被引入的二供,将产低配版 TPU。
Q8JAX、PyTorch XLA 能补上 TPU 的软件短板吗?
原文原话:「短答案:不能」——尽管 Google 正努力改变现状,并向潜在客户提供专门开发的配套软件,降低 TPU 使用门槛。
08 · 战况时间线

十年蛰伏,两年摊牌

2015—2018
TPU 秘密服役

v1 只做推理、仅供内部(搜索、AlphaGo)。2018 年起在 Google Cloud 开放租用。

2022—2024
英伟达封神

ChatGPT 引爆算力抢购,H100 一卡难求,市值冲上数万亿美元。

2025.04
Ironwood(TPU v7)发布

Google 首次把 TPU 明确定位为「推理时代」武器,9,216 颗一个 Pod。

2025.10
Anthropic 世纪大单

签约至多 100 万颗 TPU、超 1 GW 算力——史上最大 TPU 订单,证明第三方大规模可用。

2025.11.25 ⚡
Meta 传闻引爆市场

Gemini 3(纯 TPU 训练)口碑爆棚之际,The Information 曝出 Meta 洽购 TPU → 英伟达盘中暴跌 7%、官方下场回应「领先一代」,Alphabet 大涨。

2025.12.02 📰
本文发表

The Information 以 FAQ 形式逐项拆解 GPU vs TPU:算力、成本、供应链、软件生态——本报告的主要依据。

—— 以下为原文发表后的战况(补充背景)——
2026.01—03
英伟达反击:Rubin 时代

CES 宣布 Vera Rubin 七芯片全面投产;GTC 2026 发布 NVL144:单机架 3.6 EF(NVFP4),宣称推理性价比数倍于 Blackwell。

2026.04
Google 图穷匕见

第八代 TPU 一分为二:8t 管训练、8i 管推理(官方称训练最快提速 3 倍、性价比提升 80%);一周后官宣首次向精选客户直接出售 TPU——原文预判的路线成真,Anthropic 再签数 GW 下一代协议。

2026 下半年 · 现在
正面交锋

Rubin 出货撞上 TPU v8 部署潮,产量差从 3 倍向 2 倍收窄——真正的决战才刚开始。

09 · 终局判断

所以,谁赢了?

短答案:现在还没有输家——但「英伟达别无对手」的时代结束了。

🏰 英伟达仍是王

原文承认:性能覆盖面、CUDA、随处可租的可得性,英伟达全面占优;单芯片算力仍是 TPU 的约 2 倍,产量约 3 倍。它输掉的不是市场,是「唯一性」。

🗡️ TPU 证明了替代可行

Gemini 与 Claude——世界最顶尖的两个模型,完全或部分由 TPU 训练。这句话在 2024 年还是异端,如今是原文开篇的既定事实。

💰 真正的赢家是买方

原文点破:客户哪怕只是「讨论一下用 TPU」,都能逼英伟达降价。竞争让所有算力买家受益——包括没买 TPU 的。

⏳ 胜负手在产能与软件

台积电的产能分配决定 TPU 铺货上限(2027 剑指 500 万颗),而软件差距——原文口径「JAX 们还没补上」——决定 TPU 能不能被英伟达客户真正用起来。

什么情况选 GPU?

  • 已有 CUDA 代码资产——原文:这种情况下租英伟达反而更省钱
  • 团队用 PyTorch、要第一时间跑最新开源模型
  • 想靠手工定制软件榨干硬件性能上限
  • 要多云自由或自建机房,拒绝绑定单一供应商

什么情况选 TPU?

  • 有人力重写底层代码——原文:这是省钱的前提
  • 大量使用 Gemini 系模型——原文:这是最划算的场景
  • 超大规模训练,需要数千颗芯片连成一个 Pod
  • 像 Anthropic、Apple、Meta 一样自带系统软件团队
「GPU 赢下了 AI 的上半场,
TPU 正在争夺 AI 的下半场。」