過去企業認知的 Google TPU 可能是「模型訓練與推論」加速器,現如今 Google 稍早宣布擴充的第八代 TPU 陣容,TPU 8t、TPU 8i、TPU 8tx、TPU 8i Max 則是一整套支援企業 AI 代理的運算基礎設施,不僅提供了更高運算能力,AI 也從線性對話回答問題,朝向以企業資料為基礎,呼叫外部工具協同執行任務的「夥伴」,以系統配置與軟體整合回應企業需求,讓過去的 AI 基礎設施的競爭近一步轉為完成實際任務的整體配置要求。

關於 TPU 8t 與 TPU 8i,今年 4 月舉辦的 Google Cloud Next 已經對外公開過,兩者分別面向大規模模型訓練,以及低延遲推論與化學習。大致來說,此次加入的 8tx 與 8i Max,是既有晶片基礎上的系統延伸,並非傳聞的第九代 TPU。8tx  主打機密推論,8i Max 則主要面向長上下文與高機櫃運算密度。Google 同步強化記憶體管理、開發工具與雲端叢集調度,試圖降低 AI 代理從實驗走向正式營運所需成本,我將這四組系統分別介紹如下:

TPU 8t:主要定位為大規模模型訓練系統,是第八代模型訓練的基礎平臺。

TPU 8i:主要定位為低延遲推論與推理系統,亮點是可針對記憶體與晶片之間的通訊做最佳化。

TPU 8tx:主要定位精密推論與小規模訓練,大致上沿用 8t 系統,但可因企業需求搭配客製化的 AMD CPU 主機以及 Boardfly 網路來拓建。

TPU 8i Max:將兩顆8i 晶片整合到單一封裝,主要針對長上下文與高運算密度所設計。

Google AI 與基礎設施資深副總裁暨首席技術長 Amin Vahdat 在公開說明當中指出,TPU 的需求已從 Google 內部服務,延伸至外部模型實驗室、交易公司、零售商及大學等領域,部署模式已延伸至客戶自有資料中心,目前客戶數接近百家。

TPU 8tx 可串接企業資料 著重資安防護

TPU 8tx 鎖定政府及受監管企業,重點是讓敏感資料與模型權重在實際運算期間,也能受到硬體層級的保護與隔離。一般資料保護常著重於儲存與傳輸階段,機密運算則可以更進一步的處理資料進入記憶體、解決程式使用時的信任問題。

Google 表示,8tx 沿用 TPU 8t 的晶片,搭配客製化 AMD CPU 主機,並導入針對即時推理設計的低延遲 Boardfly 網路。相較 TPU 8t,8tx 延遲最高可降至約一半,而安全功能帶來的效能損失接近零。

除了推論,8tx 也支援小規模訓練、私有資料微調、模型蒸餾及代理強化學習。這種設計的價值,在於讓企業有機會在同一系統中完成模型客製化與執行,減少敏感資料在不同叢集間搬移的流程。不過,硬體隔離不代表自動符合所有法規,也不能阻止 AI 因權限設定不當、提示注入或錯誤工具操作而洩漏資料,企業仍需確認保護範圍、驗證機制、金鑰管理及代理存取政策,才能判斷是否適合正式導入。

TPU 8i Max 用雙晶片封裝回應長上下文瓶頸

同步公開的 TPU 8i Max,則針對多代理處理大型程式碼庫、長影片及百萬 token 等級上下文的需求,強化資料供應能力。Google 表示,8i Max 將兩顆 TPU 8i 晶片整合在單一封裝中,相較 8i 提供兩倍運算能力、兩倍 SRAM,以及兩倍 HBM 記憶體頻寬,並在既有機櫃占地中配置更多矽晶片,提升運算密度。但兩倍運算及頻寬,不代表實際任務一定快兩倍;模型架構、批次大小、上下文長度與跨晶片通訊都會影響結果。

對長上下文推論而言,運算單元能算多快只是其中一環。模型還要持續讀取權重與 KV cache;後者是處理既有上下文時保存的注意力中間資料,可減少後續生成的重複計算。當同時服務的請求與上下文長度增加,記憶體及資料搬移便可能限制效能。

雲端平台同步升級

除了硬體之外,Google 也以 AI Hypercomputer 為基礎,整合開發工具、模型狀態管理及叢集調度。根據後續回應,這是既有 Google Cloud AI 基礎設施的擴充,並不是另一個與 Google Cloud 分離的新雲端品牌。

Agent Compute Engine 要處理 AI 代理經常「等待」的特性。代理可能暫停數秒甚至數小時,等待資料庫查詢、外部工具或人工確認。依文件描述,系統可自動暫停閒置代理工作階段,並在毫秒級時間內將工作記憶體移出加速器,以減少閒置資源占用。

Google 另規劃開源 TPU Sync,將加速器 HBM、主機 DRAM、共享儲存與資料中心網路整合為協同設計的模型狀態管理層,支援 KV cache 分層移轉、prefill 與 decode 節點之間的上下文串流,以及強化學習權重同步。Google 指出,相關最佳化可讓 KV 傳輸延遲與首個 token 回應時間降低超過 90%。

在大規模部署方面,Google 還提供文件將 Cloud Pathways 在 GKE 的一般供應,讓客戶以單一控制器管理多個 TPU slice,支援預訓練、強化學習與跨主機推論,並透過切片替換及重新分片等機制,降低硬體中斷對長時間工作的影響。GKE dynamic slicing 則將實體資源配置,與工作執行時的邏輯拓樸分離。它可透過光路交換技術,將較小 TPU 資源區塊組合為大型切片,或拆分為不同工作的獨立切片,減少每次更換需求都得重建 node pool 的負擔。

Google 指出,相較建立靜態 node pool,動態切片可讓工作啟動時間最高改善至約五分之一,恢復時間最高改善至約四點五分之一。需要注意的是,這些數據描述的是啟動與恢復效率,不是模型推論速度提高五倍。

另外,Google 近期透過開源 TorchTPU,讓 PyTorch 開發者以原生後端使用 TPU,並串接 vLLM、SGLang 等推論工具;此次也公開了仍在預覽階段的 TPU agent suite,以及面向 TPU、GPU、CPU 部署的 XLA Serving Engine。像是 TPU agent suite 的用途,是將 TPU 文件、效能分析與核心調校流程帶入程式助理,協助處理模型導入、瓶頸診斷及自訂 kernel 最佳化。對已使用 PyTorch 的團隊而言,這有助降低試用另一種加速器的工程成本。

小結

整體而言,Google 試圖把競爭單位從單顆加速器,拉高到完整 AI 工作流程。次升級顯示 AI 基礎設施正從擴充算力,進一步走向針對代理任務設計系統,對 AI 產業來說,這也是下一階段競爭的核心:同樣的預算與能源,究竟能完成多少可靠、可持續營運的 AI 任務。

對企業來說,更有意義的指標將是:在指定準確度、上下文長度與延遲要求下,每個成功完成的任務需要多少運算、記憶體與人力成本,而非只看每秒 token 數或峰值算力。

首先,8tx 若能以低效能損失提供可驗證的機密運算能力,可能擴大金融、政府及持有敏感資料企業的部署選擇。其次,8i Max 搭配模型狀態分層管理,有機會改善大型程式碼庫與多模態長上下文服務的資源瓶頸。

第三,PyTorch 相容性提升,可能讓更多團隊在既有 GPU 之外評估 TPU,增加企業選擇加速器與雲端服務的彈性,需要注意的是,這不代表 GPU 會被取代;Google 同時也在公開產品路線中提供 NVIDIA 平台。實際採用仍取決於工作負載、價格、可取得容量及成熟軟體的支援程度。

最後可以觀察的是「平台依賴」,當模型框架更開放,確實有利程式移植;但若部署深入依賴 TPU 拓樸、Pathways 與特定記憶體管理機制,跨平台遷移仍可能需要重新設計,因為開源工具與雲端部署可攜性,不能直接畫上等號。

Google 能否把模組化 TPU、開源工具與雲端調度的優勢轉成市場成果,後續仍需觀察新系統正式供應範圍、價格,以及具備完整條件的真實工作負載測試才能確知。

By 壹哥OneGeek1979

我是壹哥(ONE),1979年出生於桃園,2年業務經驗、4年公關經驗、4年創業經驗、超過15年科技記者國際採訪經驗,十足3C科技愛好者,擅長趨勢與分析,曾任 ETtoday 新聞雲採訪主任,主筆國際科技產業發展趨勢。

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