谷歌云发布第七代 TPU Ironwood 与新型 Axion Arm 实例

2025 年 11 月 6 日，谷歌云正式推出其第七代张量处理单元（TPU），并同步发布基于 Arm 架构的Axion 虚拟机与裸金属实例。这两项新产品面向 AI 实验室、SaaS 平台以及正从模型训练转向大规模推理的企业，旨在提供更高性能、更低延迟和更优性价比的基础设施。

Ironwood：专为前沿 AI 工作负载设计的 TPU

Ironwood 是谷歌迄今为止最强大的 TPU，专为以下场景优化：

• 大规模模型训练
• 复杂强化学习任务
• 高吞吐、低延迟的推理服务

关键性能指标

• 相比 TPU v5p，峰值吞吐量提升达 10 倍；
• 相比 TPU v6e，每芯片性能提升超 4 倍；
• 单个 Pod 可集成 9216 个芯片，通过 9.6 Tb/s 芯片间互连连接；
• 共享 1.77 PB 高带宽内存（HBM）；
• 支持光学电路切换，可自动绕过故障节点重路由；
• FP8 精度下，Pod 级别算力比竞品高出 118 倍（以 ExaFLOPS 计）。

这一性能飞跃使 Ironwood 成为当前支持超大规模模型服务（如万亿参数推理）的领先硬件平台。

软件协同优化

谷歌强调“软硬一体”设计，配套软件栈包括：

• MaxText：新增监督微调（SFT）和 GRPO（通用强化策略优化）训练路径；
• vLLM 支持：允许开发者在 GPU 与 TPU 之间切换，仅需微调配置；
• GKE Inference Gateway：推理首 token 延迟降低 高达 96%，服务成本减少 最多 30%。

早期用户反馈

• Anthropic：计划接入最多 100 万个 TPU，用于训练下一代大模型；
• Lightricks（创意 AI 公司）：生成式媒体质量显著提升；
• Rise：计算需求减少约 20%。

Axion：基于 Arm 的高性价比计算实例

Axion 是谷歌云首款 Arm 架构计算产品线，包含两类实例：

硬件规格与性能

• N4A：最高 64 vCPU、512 GB DDR5 内存、50 Gbps 网络带宽；
• 性能表现：
  • Vimeo：视频转码性能提升 约 30%；
  • ZoomInfo：性价比提升 约 60%；
  • Rise：同等任务计算量减少 约 20%。

Axion 的推出标志着谷歌云正式加入基于 Arm 的云基础设施竞争，目标直指能效与成本敏感型工作负载。

技术根基：十余年自研硅积累

谷歌的此次发布并非孤立事件，而是其十余年定制芯片战略的延续：

• 第一代 TPU 于 2017 年推出，早于 Transformer 架构；
• 后续推出 YouTube VCU、五代 Tensor 芯片；
• 配套 钛存储架构、千瓦级先进液冷系统；
• 自 2020 年以来，机队稳定运行时间达 99.999%。

这些积累共同构成了谷歌所称的 “AI Hypercomputer” 堆栈，在成本、规模与可靠性上形成系统性优势。

可用性时间表

• Ironwood TPU：未来几周内全面开放（General Availability）；
• Axion N4A：现已开放预览；
• Axion C4A metal：即将进入预览阶段。