谷歌新 AI 芯片的 HBM 带宽翻倍了吗?

就标题所问的“带宽翻倍”,现有资料能确认的是 TPU 8i 的芯片间互联(ICI)带宽,而不是 HBM 峰值带宽。

36 氪将其概括为“谷歌发布新 AI 芯片,HBM 带宽翻倍”,这个说法抓住了内存系统的重要性,却容易把不同层级的指标混在一起。谷歌在 Hot Chips 2026 披露了第八代 TPU 的技术细节,包括面向推理的 TPU 8i 和面向训练的 TPU 8t;两款芯片此前已在 Google Cloud Next 首次亮相,这也是谷歌首次在同一代产品中同时推出训练与推理芯片。

判断“带宽翻倍”具体指什么,需要先区分 HBM 峰值带宽、HBM 容量、SRAM 容量和 ICI 带宽:HBM 带宽衡量芯片与内存之间每秒可搬运的数据量,容量影响单芯片能容纳多少模型权重和缓存,SRAM 决定片上数据读取速度,ICI 则决定芯片之间每秒可交换多少数据。 现有披露明确显示,8i 的 ICI 带宽较前代翻倍;其 HBM 峰值带宽没有公开数字,不能用 HBM4 的单堆栈带宽直接替代 8i 的对应数据。

TPU 8i 的本地内存配置可以概括为“更大 SRAM 加更大 HBM”:片上 SRAM 容量达到 384MB,为前代的 2.4 倍;HBM 总容量为 288GB,采用 12 层堆叠的 HBM3E;ICI 带宽达到 19.2Tb/s。 资料给出的对比是,片上 SRAM 带宽约为 HBM 的 15 至 20 倍,访问延迟只有 HBM 的百分之一,每比特能耗约为 HBM 的十分之一到二十分之一;增加 SRAM 的直接目的,是减少推理过程中的片外内存访问。

TPU 8i 的推理扩展能力主要依靠 Boardfly 拓扑。每个计算托盘搭载 4 颗 TPU,每 8 个托盘构成一个全连接基本组;一个 Pod 包含 36 个基本组,最多可部署 1152 颗芯片。该拓扑的最大传输跳数由 3D 环面拓扑的 16 跳降至 7 跳,更适合低延迟通信以及 MoE 模型的任意芯片间数据交换。 TPU 8i 还把集合运算交给靠近网络硬件的 ICI I/O 裸片处理,减少数据在计算核心与 HBM 之间往返的开销,最终将片内集合运算延迟降低 80%。

TPU 8t 目前尚未披露单芯片参数,已公布的信息主要围绕由 9600 颗芯片、OCS 光交换和 2PB 全局共享 HBM 内存池组成的 Superpod。该 Superpod 在 FP4 精度下的集群峰值算力达到 121 EFLOPS,能效约为第七代 Ironwood TPU 的两倍。121 EFLOPS 是 Superpod 集群指标,不能写成 TPU 8t 单芯片算力。

训练侧的进一步扩展依赖 Virgo 集群网络,单域理论上限为 13.4 万颗 TPU,集群总带宽达到 47Pb/s,全阵列 FP4 峰值算力可达 1.6YFLOPS。 谷歌也没有将低精度计算全部切换到 FP4:反向传播等精度敏感算子仍需要混合精度支持。这反映出超大规模训练必须在计算吞吐、功耗和训练稳定性之间取得平衡。

HBM 带宽之所以成为 AI 加速器的核心瓶颈,可以从理论峰值看出:DDR5-4800 的带宽为 38.4GB/s,HBM3 已达 819GB/s,HBM3E 则超过 1TB/s。 这些数字不是具体应用的端到端性能,却能说明内存供给速度与计算速度之间的差距;当权重、KV Cache 或中间结果无法及时送入计算单元时,再高的峰值算力也可能无法转化为实际吞吐。

资料显示,HBM4 的单堆栈带宽由 HBM3E 的 1.2TB/s 增至 2.0TB/s,接口由 1024 位拓宽至 2048 位,而基础引脚速率由 9.8Gb/s 回落至 8.0Gb/s。 继续提高单引脚速率,会使 TSV、微凸点和封装互连中的寄生参数更难控制,阻抗匹配和信号反射的难度也会增加;信号完整性和散热同样构成约束。 因此,HBM4 通过扩大接口宽度提升带宽,缓解内存供给速度的限制;而 8i 已明确使用 HBM3E,不能反向套用上述 HBM4 数据。

谷歌第六代 Trillium 相对 TPU v5e 已实现峰值计算性能提升 4.7 倍、节能超过 67%、HBM 容量与带宽翻倍,以及 ICI 带宽翻倍。 第八代 TPU 的关键变化超越了带宽数字的简单叠加,实质上在于把训练与推理进一步拆开:8i 强调低延迟、本地缓存和集合通信,8t 则围绕超大规模训练、共享内存池与高带宽网络展开。

横向来看,Hot Chips 2026 的共同主题是 HBM4、先进封装和高速互联。资料显示,英伟达 Rubin 配备 288GB HBM4、峰值带宽 22TB/s,AMD MI400 配备 432GB HBM4、带宽 23.3TB/s。 但这些单卡 HBM 数据不能与谷歌 8i 的 19.2Tb/s ICI 带宽或 8t 的 Superpod 指标直接比较:前者衡量单卡与内存的通道能力,后者衡量芯片间或集群级互联,而且三者的精度、负载和软件栈也不相同。

对开发者而言,低延迟推理应重点评估 SRAM 容量、HBM 容量、互联拓扑和集合运算效率,大规模训练则需要同时考察 FP4 混合精度支持、集群带宽与扩展规模,而不是只比较峰值 FLOPS。 对 MoE 等通信密集型负载,网络跳数和集合通信效率可能比单芯片浮点算力更接近真实瓶颈;对训练任务而言,能否稳定扩展到足够多的芯片,也比实验室中的单卡峰值更重要。

模型部署还需要核对几项条件:权重和 KV Cache 是否能够装入目标芯片,如何分片,编译器是否支持所需算子,以及服务框架能否有效使用底层互联。在软件生态方面,Trillium 已支持 JAX、XLA,并结合 Hugging Face 的 Optimum-TPU 降低迁移门槛。 但现有资料不足以确认 8i、8t 的具体框架版本、定价和可用时间,不能据此作出上线承诺。 围绕 HBM4 价格与市场影响的讨论也说明内存已成为部署成本的重要变量,但行业价格不能直接换算为 8i、8t 的芯片或云服务报价。

谷歌在第八代 TPU 上为训练和推理分别设计了缓存、内存、互联与能效协同方案,其变化不能只用带宽数字概括。

© 版权声明
THE END
喜欢就支持一下吧
点赞0 分享
评论 抢沙发

请登录后发表评论

    暂无评论内容