谷歌第四代TPU详细信息曝光 AI负载运行速度大幅提升

谷歌今天分享了有关最新一代TPU芯片的早期细节。该芯片用于运行人工智能工作负载，性能是上一代的2倍多。

谷歌的TPU（Tensor Processor Unit）是一种基于AI的、应用特定的集成电路。今天谷歌详细介绍的是第四代TPU的情况，第三代和第二代此前展示出了令人印象深刻的性能水平，谷歌通过 Google Cloud Platform向企业提供这两代芯片。

谷歌称，第四代TPU的平均性能比第三代TPU高出2.7倍。谷歌在最近MLPerf行业竞赛中对比了这两代芯片训练五个主流AI模型的速度。第四代TPU在运行Mask R-CNN模型（用于自动驾驶等用例的图像分割AI）时达到了最高性能，训练速度比上一代芯片快3.7倍。

性能上的大幅提升主要源自于底层的巨大改进。谷歌工程师Naveen Kumar在博客文章中详细介绍称，谷歌已经大幅提高了TPU的内存带宽，也就是芯片从内存中获取数据并进行处理的速度，提高了执行专有计算的性能。

Kumar在帖子中详细介绍说：“谷歌第四代TPU ASIC在运行矩阵乘法（AI模型用来处理数据的一种数学运算方式）的TFLOP性能是TPU v3的2倍多。”与第四代芯片相比，第三代TPU的浮点运算性能为420万亿次。

Kumar称，客户可以很快将会获得有关新一代TPU的更多信息。考虑到目前Google Cloud平台上已经有两个上一代TPU可供租用，所以新一代应用很有可能最终也将落地在Google Cloud在会上。但是，客户可能需要一段时间了，根据ExtremeTech报告称，第四代TPU在MLPerf竞赛期间被列为研究类，也就是说，这款芯片至少在六个月内是无法商用的。

新一代芯片在速度上的提升尤其引人注目，因为它在性能上超过了第三代，在同一项比赛中打破了多个记录。谷歌利用4090个第三代TPU打造了所谓全球最快的AI训练超级计算机。该系统在8个MLPerf基准测试中创下了6项新的记录，并在不到30秒的时间内训练了4个测试模型。