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AI晶片競賽不只比效能,更開始競爭「量產速度」。 Google AI與基礎架構資深副總裁暨首席技術專家Amin Vahdat(瓦赫達特)今(2)日在SEMICON Taiwan 2026開幕主題演講中表示,Google的TPU推出節奏已從過去約兩年一款,縮短至一年一款,最近一年更一口氣推出訓練用TPU 8t與推論用TPU 8i;隨著晶片更新速度持續加快,過去耗時兩至三年逐步拉升產量的模式已跟不上需求,半導體供應鏈必須轉向接近「方波式部署」,並從設計定案、封裝、測試到量產同步加速。
Vahdat以「思考的物理學與智慧的架構」(The Physics of Thought and the Architecture of Intelligence)為題發表演說。 他指出,Google過去25年建立全球最具規模、效率與永續性的運算平台之一,背後仰賴整個半導體生態系共同合作;但AI帶來的運算需求與社會影響,可能比網際網路更為深遠,業界如今不只是打造一套運算平台,而是共同推動一場大規模社會轉型。 Alphabet資本支出上看6.48兆元 AI需求仍超過供給 Google母公司Alphabet(NASDAQ:GOOGL、GOOG)最新財報,也凸顯AI基礎建設擴張速度。
Alphabet預估,2026年資本支出將由原先的1,800億至1,900億美元,上修至1,950億至2,050億美元;依9月1日新台幣兌美元收盤匯率31.633元換算,約新台幣6.17兆至6.48兆元,調升主因正是加快交付運算容量,以因應持續成長的需求。 Alphabet並表示,即使過去三年大幅增加基礎建設容量,市場需求仍超過供給,公司第3季將擴大使用第三方運算容量,作為內部產能建置完成前的過渡方案。 Google Cloud也已於第2季開始向客戶資料中心交付TPU系統,多數既有TPU系統銷售合約收入預計在2027年認列。
Alphabet第二季財報與法說會資料 Vahdat指出,AI模型參數規模正快速增加,所需算力也呈現指數成長。 Google十多年前為語音辨識與語言翻譯開發TPU,當時內部估算,若完全使用通用CPU處理相關工作,所需基礎架構規模約等於「再建造三個Google」;若改採特定用途的推論加速器,效率則可提高約100倍。 經過多代演進,Google TPU在效能、功耗與成本的綜合效率上,相較通用CPU已提高逾100倍,Vahdat更直言,「100倍只是下限」,兩者差距仍持續擴大。 TPU由兩年一款加速至一年兩款 未來可能更快 為因應訓練、推論及代理式AI工作負載分化,Google第八代TPU首次同時推出兩套不同架構。
TPU 8t鎖定大規模模型訓練,TPU 8i則針對推論、強化學習及高併發代理式工作流程最佳化。 Vahdat說,Google過去大約每兩年推出一款TPU,之後加快至每年一款,最近一年則進一步推出兩款TPU。 「我認為,未來每年推出的數量,有可能、甚至很可能還會增加。 」 晶片推出速度加快,意味客製化晶片從設計到量產的各個環節都必須縮短。 Vahdat表示,當新晶片可能每六個月出現一次,甚至更加頻繁,供應鏈就不能再沿用傳統的漸進式爬坡模式。 晶片量產改走「方波」 上市就要快速拉高供給 過去新晶片通過驗證並正式上市後,業者可以花兩年或更長時間逐步提高產量,有時甚至需要三年,並與下一代晶片的量產週期重疊。
但在產品生命週期愈來愈短的情況下,若產量尚未拉升,下一代晶片就已經推出,再好的架構也難以轉化為實際可用算力。 Vahdat將Google未來需要的部署模式形容為「方波」(Square Wave),也就是晶片正式上市後,產能必須在極短時間內快速拉升,盡快交付接近全生命週期規模的產品,而不是花數年緩慢爬坡。 「如果我說有一款晶片比前一代好兩倍,但你拿不到任何一顆,那麼在它真正部署以前,這並不是一款好晶片。 」Vahdat說,只有晶片真正大規模部署,效能改善才有意義。
他也指出,新一代AI晶片與封裝的複雜度已達前所未見程度,加上採購單位龐大、涉及數十億美元,晶片在設計定案、進入Tape-out(設計定案並交付製造)時,就必須高度確定能夠正常運作,無法承受重大設計錯誤導致重新投片。 從首批4顆到1,000顆 軟體、製造線與測試須同步到位 供應鏈接下來面臨的挑戰,不只是把晶片做出來,更要加速取得第一批4顆、10顆、100顆乃至1,000顆晶片,盡快送到開發團隊手中進行驗證。 在晶片正式上市時,軟體必須已能完整運作,製造線要達到所需產能,測試設備與驗證流程也要同步到位。 任何單一環節落後,都可能拖慢整套AI運算系統部署。
Vahdat表示,他已看到供應鏈合作模式開始改變,也對產業目前的進展感到驚訝,但因應後續AI需求,仍需要進一步加速。 「當架構改變時,我們在供應鏈上的合作方式也必須徹底改變。 」 對台灣半導體產業而言,Google所要求的「方波式部署」,影響範圍不會侷限於晶圓製造,而將同時牽動先進製程、先進封裝、高頻寬記憶體(HBM)、載板、高速互連、光通訊、液冷、電源管理及半導體測試。 AI晶片競賽進入快速迭代階段後,供應鏈能否在晶片上市前完成跨環節協作,將與製程效能及良率同樣關鍵。