谷歌——被低估的芯片巨头

文｜半导体产业纵横

谷歌悄然成为数据中心处理器边界第三大遐想商。

谷歌永远以来一直处于东说念主工智能 (AI) 翻新的前沿。机器学习平凡应用于图像识别和分类、语音识别和翻译、保举引擎以及组成谷歌业务基础的繁多活动。该公司从 21 世纪初启动投资机器学习，从 2001 年启动为集中搜索提供拼写提议，并于 2006 年推出谷歌翻译。谷歌在 2010 年代初通过 Brain 技俩改造了标的，拥抱了深度学习翻新。2014 年，谷歌收购了 DeepMind，成为机器学习连络边界的当先公司。

谷歌东说念主工智能模子最初在 CPU 上运行，专揽了宽敞的谷歌云基础要领。收购 DeepMind 后，该公司将要点转向 GPU，鼓动了 NVIDIA 数据中心业务的早期奏效。从这一时期启动，很表露机器学习不错劳动于扫数谷歌业务，何况必须大限制部署以提拔搜索、Gmail、YouTube 和 Android 等居品。2013 年，谷歌计算，要是使用 CPU，每天为每个 Android 用户进行三分钟的语音识别将需要其遐想基础要领扩大四倍，因此在经济上不行行。转向 NVIDIA GPU 或 Xilinx/Altera FPGA 等加快器可能会更具成本效益，但会产生不行接管的策略依赖性。

谷歌采用了一种定制的硅片管制决策，并于 2013 年组建了一支顶尖团队，专揽 RISC 处理器和脉动系统方面的学术连络效用，完了矢量/矩阵数学加快。第一个张量积单位 (TPU) 于 2015 年玄妙发布，距离技俩启动仅 15 个月。天然第一款居品莫得使用最新的本事平台或最快的时钟速率，但它功能都全且具有成本效益——这是一项了不得的成立。2016 年，DeepMind 展示了 TPU 的价值，大幅镌汰了其冲破性 AlphaGo Zero 模子的进修成本。最初的 TPU旨在提供具有成本效益的大限制推理，但缺少掌抓 AI 模子进修的功能。谷歌仅发布了几千款居品，并于 2017 年推出了第二代，2018 年底又推出了第三代。第四代 TPU 在很多 MLPerf 基准测试（最显贵的是深度学习和卷积集中）上卓著了竞争敌手，同期在谷歌自主研发的 BERT 等大型说话模子方面与 NVIDIA 的当先居品（A100）相比好意思。

Google 不发货 TPU；这一公开部分在 TechInsights 的全球云发货量、已安设基数和市集限制预测汇报中有详备记载。联系词，从这份先容中不错明晰地看出，Google 使用大迢遥 TPU 来提拔我方的劳动，何况莫得能源公开其基础要领的实质限制。

连络标明，跟着公司的发展，谷歌的出货量跟着每一代新 TPU 的推出而加快。跟着 TPU v4 和大型说话模子的出现，谷歌芯片业务的限制显贵加多（图 1），使其主要 ASIC 谐和伙伴博通受益。为了诠释谷歌在数据中心加快器市集的影响力，TechInsights连络了数据中心遐想处理器 2024 年第一季度数据中心加快器的年度出货量。

图 1：数据中心加快器年度出货量——2015 年至 2023 年

联系于公司在数据中心市集的限制，谷歌 ASIC 的出货量表露更高。谷歌的策略是使用 TPU 来处理里面责任负载，使用 NVIDIA GPU 来处理云遐想，TechInsights以为谷歌领有通盘行业最大的 AI 加快器安设基数和最大的 AI 遐想基础要领。

谷歌悄然成为数据中心处理器边界第三大遐想商

尽管 Google 不销售芯片，但其自有出产是通盘市集的一部分，并取代了 CPU、GPU 或 FPGA 等替代品。通过以平允市集价钱为 TPU 订价来核算 Google ASIC 收入。这么的呈现更好地反应了谷歌在行业中的地位，并提供了更强有劲的设施来捕捉市集趋势，因为越来越多的参与者采用定制硅片管制决策（举例，AWS、微软、Meta、苹果）。

那么，谷歌是什么期间成为当先的芯片公司的？2023 年，劳动器市集资历了大限制的库存休养，因为超大限制劳动器正在延迟其安设基数的使用寿命（延迟摊销期），并将更多老本支拨分拨给加快劳动器和 NVIDIA H100。里面处理器的推出不盲从季节性方式，也梗阻易出现库存休养。当 AMD 和英特尔的市集份额在 2023 年上半年暴跌时，谷歌正在卓著前者并追逐后者。

图 2：2020 年第一季度至 2023 年第四季度数据中心遐想处理器市集份额演

谷歌的芯片业务正在加快发展

跟着大型说话模子（如谷歌的 Gemini）和夹杂 AI 遐想的爆炸式增长，瞻望谷歌第五代TPU居品将比之前的版块获得更平凡的部署，谷歌将链接鼓动数据中心 ASIC 市集的发展。

此外，TPU 仅仅故事的一部分。本年，谷歌还文书筹画以基于 Arm Neoverse 架构的定制遐想参加数据中心 CPU 市集，复制亚马逊的 AWS Graviton 策略。凭据 TechInsights 的云连络，2023 年，AWS 向其客户出租了十分于 230 万个处理器，其中 Graviton 占 17%，向上了该平台上 AMD 芯片的使用量。瞻望 Google Axion 的增长速率将快于 Graviton；软件基础要领随时可用。

谷歌推出定制 CPU 是该公司芯片业务的下一步。这亦然与 AWS、微软以及阿里巴巴（进度较小）保持同步的必要举措——它们都领有自主研发的微处理器和加快器芯片。此类策略举措正在改造数据中心半导体竞争，对台积电、博通、Marvell 或 AlChip 等遐想和供应链谐和伙伴来说是一个福音。