觀點|Google TPU「十年磨一劍」:它無意取代GPU,光是提供次佳方案就是門好生意
觀點|Google TPU「十年磨一劍」:它無意取代GPU,光是提供次佳方案就是門好生意

2025 年 11 月 19 日,Google 正式推出 Gemini 3,並宣布將其導入全線產品。

除了可體驗採用最新模型的聊天機器人 Gemini 3 Pro 外,包含 Google 搜尋(AI Overviews)、Gemini App,以及針對開發者和企業端的服務,都將全面導入 Gemini 3。用戶只需打開 Google AI Studio 即可開始免費體驗。

Gemini 3 推出後獲得一片好評,對 OpenAI 造成了巨大的壓力。

TPU變當紅炸子雞

Google 的 AI 模型主要以自家研發的 TPU(張量處理器)進行訓練及推論。隨著 Gemini 3 的成功,市場目光也轉向了 Google 的 TPU。

早在 2024 年 7 月底,蘋果公司就曾宣布採用 Google 設計的晶片,為其人工智慧系統 Apple Intelligence 訓練 AI 模型。

2025 年 10 月底,美國人工智慧開發公司 Anthropic 與 Google 簽訂合約,將使用高達 100 萬顆 Google TPU。Anthropic 稱這項合約價值達數百億美元,預計將在 2026 年帶來超過 1GW 電力規模的算力。

此次交易中,首批約 40 萬顆最新的 TPU 將不再透過雲端租賃,而是由 Google 長期合作夥伴「博通」直接出售給 Anthropic,價值約 100 億美元,此舉打破了 Google 過往不直接對外販售 TPU 的商業模式。

剩餘的 60 萬顆 TPU 將透過 Google Cloud 進行租賃,這部分涉及金額高達 420 億美元的「剩餘履約義務」(RPO)。

Google TPU
AI新創Anthropic日前宣布部署多達一百萬個 TPU,強調「這將大幅提升我們的運算資源。」
圖/ Google

Gemini 3 推出後,傳出 Meta 有意在其資料中心部署 Google TPU。消息一出,輝達(NVIDIA)當天開盤股價大跌,迫使輝達不得不在盤中發文,宣稱其 GPU 技術領先 Google TPU 一代,才讓股價跌幅縮小。

TPU誕生的目的:省電、省功耗、省錢

2015 年,Google 因在內部核心業務(如搜尋、廣告等)廣泛應用「深度學習」,工程團隊發現若全面採用深度學習模型,全球資料中心的功耗將激增。即使大量採購 GPU 也無法滿足需求,且會導致成本暴增。

為此,Google 決定自研 ASIC 加速器,目標是打造可大量部署於資料中心、專用於「矩陣運算」的高效能晶片,而非單純追求通用性能。由於 IC 設計並非 Google 當時的專長,因此由 Google 制定規格,並交由博通負責開發 ASIC。

2016 年,Google 第一版 TPU v1 正式上線,支援 Google 翻譯及部分搜尋功能,證明了 ASIC 方案的可行性。此後,Google 持續開發 TPU 作為資料中心的「加速器」,幾乎每年都推出新一代產品。

2025 年,Google 推出第 7 代 TPU(TPU v7,代號 Ironwood),在架構、規模、可靠性、網路與軟體系統上進行了全面重構,迅速成為全球 AI 基礎設施領域最受矚目的產品。

賣TPU、租TPU,顯然都是好生意

TPU 是針對「深度學習」設計的「客製化 IC」(ASIC),經過多代演進,功能日益強大,已對 GPU 造成巨大壓力。

GPU 最早是為「電腦圖形顯示」設計(早期稱為顯示晶片)。由於具備數千個可執行平行運算的核心,適用於深度學習與科學計算,輝達將其定義為「圖形處理器」(GPU),以彰顯其計算應用能力。

新產品GPU.jpg
GPU 最早是為「電腦圖形顯示」設計,由於具備數千個可執行平行運算的核心,適用於深度學習與科學計算。
圖/ 輝達

GPU 提供可程式化特性,並支援多種演算法與框架,早期的生成式 AI 便是利用 GPU 進行訓練與推論。隨著大語言模型的發展,對算力的要求日益提高,GPU 雖不斷推出功能更強大的晶片,但功耗也大幅增加,導致 AI 資料中心的用電需求直線上升。

目前人工智慧算力的基礎設施大部分架構在輝達的 GPU 之上。然而,Google 的 TPU 經「十年磨一劍」後,商業模式已從「服務內部需求」轉為「開放與相容外部生態」,更進一步直接對外販售 TPU。

Google 的目標是讓其 AI TPU 的銷售額,達到輝達 AI 晶片營收的 10-15% 左右。

雖以此態勢尚不至於對輝達造成嚴重威脅,然而異軍突起的 TPU,已讓輝達此前獨霸 AI 晶片市場的氣勢,蒙上了一層不算太小的「陰影」。

延伸閱讀:黃仁勳押注EDA改革!輝達砸628億入股新思科技:什麼是EDA?為何晶片設計一次到位很關鍵?

責任編輯:李先泰

關鍵字: #Nvidia #google tpu
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總統科學獎揭曉!梁賡義院士、葉均蔚院士用創新與堅持,寫下臺灣科學光輝新頁
總統科學獎揭曉!梁賡義院士、葉均蔚院士用創新與堅持,寫下臺灣科學光輝新頁

【總統科學獎】宗旨在於提升臺灣在國際學術界之地位,獎勵數理科學、生命科學、人文及社會科學、工程科學在國際學術研究上具創新性且貢獻卓著之學者,尤以對臺灣社會有重大貢獻之基礎學術研究人才為優先獎勵對象。

2025年11月11日,總統科學獎頒獎典禮於總統府正式舉行。2001年設立、每2年頒發1次的總統科學獎,今年已邁入第13屆,本屆的2位獲獎者,分別是生命科學組的院士梁賡義、工程科學組的院士葉均蔚。2位臺灣的科研泰斗,不僅全心全意投入創新,更樹立了典範,成為所有科研人員的榜樣。

總統賴清德在致詞時,引用諾貝爾和平獎得主曼德拉(Nelson Mandela)的話指出:「在事情完成之前,一切都看似不可能。這說明了2位院士的故事,他們對未知世界保持熱情、好奇,認真從基礎研究做起,並堅持努力到最後一刻,成功終將屬於他們。」

2025年總統科學獎得主,生命科學組 梁賡義 院士(右)、工程科學組 葉均蔚 院士(左)。
2025年總統科學獎得主,生命科學組 梁賡義 院士(右)、工程科學組 葉均蔚 院士(左)。
圖/ 數位時代

梁院士開創廣義估計方程式 ,加速新藥問世,造福千萬病患

從數學跨足生物統計、再投身高等教育與國家衛生的梁院士,從小就喜歡數學的嚴謹,在美國華盛頓大學攻讀博士期間,因為接觸到當時炙手可熱的「存活分析」,進而對生物統計產生興趣,「投入『生物統計』是條不歸路,因為我發現,統計工具的發展,可以對人類健康有間接幫助。」後來,他前往美國約翰霍普金斯大學任教,又與同事Scott Zeger研發出新的統計方法「廣義估計方程式」,突破了傳統分析方法必須假設所有樣本獨立的侷限,讓長期追蹤資料的解讀更嚴謹,也成為全球健康研究不可或缺的工具。

梁院士研究做得出色,卻不只將心力擺在學術上,他更心心念念著臺灣的發展,持續關心高等教育、國家衛生等領域。他在美國任教的28年間,幾乎年年暑假,都返國舉辦研討會,分享國際生物統計和流行病學的新知。2010年,他乾脆辭去教職,回臺擔任國立陽明大學校長,將陽明大學打造成醫學、人文並重的全人大學。

數位時代
賴總統親自頒發「2025年總統科學獎」殊榮予梁院士。
圖/ 數位時代

2017年,他又接下國家衛生研究院院長一職,並在新冠肺炎爆發期間,擔任中央流行疫情指揮中心研發組組長,與阿斯特捷利康(AstraZeneca)簽約,採購1千萬劑疫苗,完成防疫任務,「所以獲得總統科學獎,不僅是個人的榮耀,更是國家對全人教育的推動、公共衛生實踐,以及任務導向的研究重要性的肯定。能在其中有一些貢獻,我深感榮幸。」

高熵合金之父葉院士,堅持不懈打破材料學定律

被譽為「高熵合金之父」的葉院士,打破材料學界以1~2種主元素為基底的傳統,開創出能讓數十種元素混合的「高熵合金」,為元素週期表注入嶄新生命力,在半導體、智慧機械、綠能科技、國防與生醫等領域帶來突破性的應用。過去合金多以單一金屬為主,再加入少量元素微調性質,金屬種類愈多反而愈脆、延展性與硬度下降,使應用受限;然而高熵合金卻反其道而行,以4、5種以上金屬融合,展現出更佳的延展性、耐腐蝕性與硬度,重新定義合金的可能性。

令人驚訝的是,30年前葉院士提出高熵合金構想時,曾被質疑「觀念錯誤、毫無可能」。他不畏質疑,透過紮實的實驗與論證,於2004年一口氣發表5篇高熵材料論文,為高熵合金命名、定義並奠定理論基礎,後續更平均每年發表逾10篇研究,提出高熵效應、嚴重晶格扭曲效應、緩慢擴散效應與雞尾酒效應等核心概念,開創全新的材料科學典範。

數位時代
賴總統親自頒發「2025年總統科學獎」殊榮予葉院士。
圖/ 數位時代

如今,高熵合金不只在學界掀起熱潮,更成功落地產業。「學以致用非常重要!」葉院士強調,學術研究不該停留在象牙塔,而應投入產業、協助解決關鍵瓶頸。他不僅與國立清華大學共同成立「高熵材料研發中心」,也創辦全球首家高熵材料公司,推動技術轉移與產業升級,讓高熵合金真正走向世界舞臺。

所有總統科學獎得獎人的科學成就及重要貢獻,不僅提升臺灣學術聲譽及國際競爭力,對於增進人類生活福祉更有深遠的影響,實為臺灣學術界的最高典範。而本屆梁院士、葉院士2位得獎人終身投入科學探索、人才培育的成果,嘉惠了整個社會,更成就跨世代的深遠影響,為臺灣科學寫下光輝一頁。

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