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SemiAnalysis TPU:智能体推理竞争力提升

来源 SemiAnalysis2026年11月5日
本篇要点
  1. SemiAnalysis认为TPUv7在四个模型的智能体推理中已具竞争力或领先表现,开源生态正推动TPU走向外部客户。
  2. GLM-5.2同FP8测试中,TPUv7每美元输出为B200、B300和MI355X的1.2—2.7倍;FP4 GPU在多数速度下仍领先,但有精度损失。
  3. Qwen3.5的llm-d方案同FP8全面领先GB300;Kimi K3首发与GB300接近,英伟达四次更新后FP4性能价格比领先1.5—2.6倍。
01

TPU的软件生态开始形成竞争力

SemiAnalysis认为,TPU的进展已从芯片需求延伸到软件和开发者生态。谷歌正与PyTorch、vLLM、SGLang、llm-d和Ray等项目的维护者合作;此次四模型测试面向长上下文、多轮智能体服务,TPUv7对外部客户的性能价格比已经达到有竞争力或领先的水平。

报告同时把英伟达内部流程迟缓列为其护城河面临的重要问题,认为应减少官僚流程、向开源维护者提供更多算力。作者也指出,原CentML的英伟达vLLM团队在TPU和AMD加入大内核解码后,一周内便跟进合并支持。

02

四个模型的结果各有条件

模型提交与软件栈原文结果条件
Muse Spark OpenRadixArk/SGLang解码每美元表现有竞争力端到端仍需优化预填充
GLM-5.2vLLM/FP860—300 token/秒/用户:1.2—2.7倍对比B200、B300、MI355X的FP8
Qwen3.5 397BvLLM/llm-d/FP8所有交互速度下优于GB300 FP8端到端仍落后TRTLLM FP4方案
Kimi K3Inferact/vLLM首发每美元表现接近GB300四次更新后GB300 FP4领先1.5—2.6倍

这里的AgentX包含多轮交互、不断累积的长上下文、高前缀复用,以及子智能体短时并发引起的缓存突发。报告称,TPU的TorchTPU vLLM软件栈已展示处理此类工作负载的能力。

03

Muse:面向GPU的模型也能运行得有竞争力

Meta已在生产环境使用SGLang-TorchTPU。RadixArk提交的8160亿参数Muse Spark Open测试显示,即使用Meta购买TPU的成本口径,TPUv7的解码性能价格比仍有竞争力;若看端到端延迟,预填充内核等环节还需继续优化。

该模型偏向GPU设计:注意力头维度为64,长上下文注意力会使TPU脉动阵列出现25%的填充。SGLang通过大内核融合消除解码内核启动延迟,并借助TPU-Sync把缓存卸载到主机内存,在高并发下改善前缀缓存命中。

04

GLM:同FP8领先,FP4仍有优势

在GLM-5.2的FP8测试里,60—300 token/秒/用户范围内,TPUv7每美元输出为B200、B300和MI355X的1.2—2.7倍;在150 token/秒/用户时,为H200的4.4倍。

原文也明确:多数速度下,FP4 GPU每美元输出仍更高;100 token/秒/用户时,GB300和GB200 FP4分别为TPUv7的3.6倍和3.5倍。GLM-5.3未原生采用分块缩放FP4量化感知训练,FP4相较FP8有轻微精度下降;TPUv7不原生支持FP4,作者预计支持FP4的TPUv8要等到2027年一季度。

GLM-5.3优化针对百万token上下文和超过90%的缓存复用:解码上下文并行按序列位置分割缓存;SparseCore收集每个查询选出的2048个条目,TensorCore同时计算注意力。索引器布局从原先对齐后的256字节改为132字节,仅浪费3字节;小解码步也加入4和8 token形状,减少原先填充到16的开销。

05

Qwen:解码与端到端的结果分开看

报告回顾,最初的Qwen3.5 397B AgentX结果中,TPUv7 FP8性能价格比为GB300 NVL72 FP4的1.67倍。英伟达首次反击提交在解码上超过TPUv7,却因过度优化解码、牺牲预填充而损伤端到端表现,端到端仍由TPU FP8领先。

在预填充与解码分离方案中,llm-d协调不同主机,每台4颗TPUv7,每组结果使用24—32颗。与GB300 FP8相比,TPUv7在所有交互水平都领先,高吞吐区超过2倍,极速区超过1000 token/秒/用户。最快点的p90首token等待为8.6秒,GB300 FP4最快点为11.1秒。

轮次路由仍使TPU的端到端表现落后于GB300 TRTLLM FP4,但优于GB300 NVL72的SGLang FP8和FP4方案。Qwen的优化包括大内核解码、主机内存卸载,以及按缓存位置路由;谷歌称精确路由到数据并行分片后,解码缓存命中率从56%升至76%。

06

Kimi:首发接近,更新后GPU重新领先

10月17日首发时,在50—200 token/秒/用户范围,TPUv7每美元输出为GB300的0.77—0.91倍;单用户速度为391对251 token/秒,原文概括为快1.6倍。按谷歌内部成本计算,TPU在100和200 token/秒/用户时优于GB300。

英伟达四次更新后,GB300 FP4每美元输出领先TPUv7 1.5—2.6倍;TPUv7相对GB200、B200、B300仍有1.15—2.5倍的表现。原文所列VR200达到TPUv7的4.3—5.6倍,另一组Rubin比较最高6倍;作者明确认为这是跨代比较,Rubin应与TPUv8i比较,而且Rubin结果仍属预览提交,尚待独立复现。

这份结果由Inferact与谷歌共同构建、提交。大内核作为vLLM模型运行器,只替换前向计算,调度、前缀缓存与KV传输保持原有工作方式;原文据此强调,TPU的进展来自开源生态,并非谷歌单独完成。

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  2. 02SemiAnalysis Trainium训练另一款云厂商自研芯片的软件生态↗
全文要点回顾
  1. TPUv7在四模型智能体推理中具备竞争力或领先表现,开源生态正加速外部化。
  2. Muse解码表现有竞争力;GLM同FP8领先,FP4优势与精度损失同时存在。
  3. Qwen的llm-d同FP8领先,端到端表现仍受软件栈和路由方案影响。
  4. Kimi首发接近GB300,四次更新后GB300 FP4领先;Rubin仍属跨代预览比较。
据 SemiAnalysis · Bryan Shan等,2026年11月5日 · 仅供学习研究