在這波 AI 競賽裡,多數公司都得排隊向 Nvidia 買 GPU。Google 是個例外,它有一張別人沒有的牌:自己設計的 AI 晶片,TPU。
這張牌讓它成為所有 AI 大廠裡,對 Nvidia 依賴最低的一家。當對手把大筆預算交給 Nvidia、還要看貨源臉色時,Google 大量的訓練與推理跑在自家 TPU 上。想先認識 Google 這家公司的全貌,可以從 Google 是什麼公司 開始。
這篇只回答一個問題:自己做晶片,到底替 Google 省了多少、這個護城河有多深、又有哪些它跨不過去的坎。
一句話定調。 TPU 是真的省,但省的是 Google 自己的大規模算力;它沒有讓 Google 跳出那條從台積電到 HBM 的全球供應鏈。
TPU 是 Google 的自家 AI 晶片
TPU 全名是 Tensor Processing Unit,是 Google 為了跑自家 AI 運算、量身打造的晶片,屬於專用型的 ASIC。它不在市面上零售,主要供 Google 內部使用,也透過 Google Cloud 租給企業。
Google 做 TPU 已經做了十年,一代一代往上堆。最新對外的是第七代 Ironwood,官方把它定位成「推論時代的第一款 TPU」,每瓦效能比上一代 Trillium 再提升一截。再往後是第八代,Google 做了一件以前沒做過的事:把訓練和推論拆成兩款不同的晶片設計,各自最佳化。
晶片背後的原理這篇就不展開了,想看 TPU 跟 GPU 差在哪、ASIC 是什麼,可以讀我們供應鏈系列的 AI 加速晶片解析 與 TPU 專篇。
自己做晶片,到底省在哪
最直接的證據來自 Google 自己的財報。2025 年的法說會上,Google 說當年把 Gemini 的單位服務成本壓低了大約 78%,來源是模型最佳化加上自家硬體的效率與使用率提升。
省的邏輯有兩層。一層是繞過中間商的利潤:自己設計晶片,不必用零售價向 Nvidia 買 GPU。另一層是量身打造:TPU 是為 Google 自己的工作負載設計的,跑起來更對症下藥。有分析師估算,最新一代 TPU 在特定的大型語言模型訓練任務上,總持有成本可比 Nvidia 同級晶片低約四成。
這裡要誠實補一刀,免得讀者把優勢想得太滿。那個四成是分析師針對「最佳化過的自用場景」的估算,會因工作負載而異。在通用的、隨點隨用的雲端推理上,獨立評測顯示 Nvidia 生態目前仍有明顯領先。換句話說,TPU 最省的地方,是 Google 自己那種跑超大批量、可以慢慢排程的工作,而不是對外賣的每一種算力。
一條龍的背後,是一張很長的供應鏈
「自研晶片」聽起來像 Google 什麼都自己來,實際上它靠的是一整排夥伴。
晶片的架構由 Google 主導,但設計協力分給了好幾家:最新世代的訓練晶片由 Broadcom 協同設計,雙方合約一路簽到 2031 年;推論晶片則由台灣的聯發科(MediaTek)承接;Google 還在跟 Marvell 洽談第三家設計夥伴。真正把晶片造出來的,是台積電的先進製程,第八代 TPU 鎖定 2nm,預計 2027 年底量產。
記憶體這一塊更微妙。TPU 需要大量的 HBM(高頻寬記憶體),據業界報導,三星近期供應 Google TPU 的 HBM 比重偏高,但這是產業消息、不是三家記憶體廠的官方數字,確切分配 Google 從未公開。先進封裝(CoWoS)的需求也跟著暴增,同樣卡在台積電的產能上。
把這些串起來看,Google 確實比那些只能外購 GPU 的對手更有掌控力,但它沒有真正跳出全球供應鏈。台積電的產能、HBM 的供給、先進封裝的瓶頸,全是當前業界搶破頭的環節,也全在美國出口管制的範圍內。整條鏈怎麼運作,可以看 AI 硬體供應鏈一條龍。
連對手都來租它的晶片
TPU 的實力,從一個有點弔詭的地方看得最清楚:Google 的對手也在用它的晶片。
Anthropic 簽下了 Google 史上最大的 TPU 採購協議,規模上看百萬顆等級;市場也傳出 Meta 在跟 Google 洽談大筆 TPU 部署。最有戲的是 Anthropic 這條線,Google 一邊砸重金投資它、一邊把算力租給它,三角關係相當複雜,這部分我們在 Google 為什麼投資對手 Anthropic 裡專門拆過。
對手願意把訓練下一代模型這種要緊事交給 TPU,本身就是對它性價比的一張背書。
晶片要電,電從哪來
晶片只是故事的一半,另一半是電。這麼大規模的 AI 運算,吃電量驚人,能源於是變成 Google 的另一條戰線。
它的押注分兩路。一路是核能:Google 跟 Kairos Power 簽了協議,計畫在 2030 到 2035 年間部署最高 500 MW 的小型模組化反應爐(SMR)來供電,第一座目標 2030 年上線。另一路是再生能源:它在德州簽下 1 GW 的太陽能購電協議,在多個美國電力市場另簽了逾 1 GW 的合約,還在 2026 年初花 47.5 億美元收購了清潔能源與資料中心基礎設施公司 Intersect Power,目的就是把電力來源先綁住,免得擴張卡在沒電可用。
能源這條線會跟著資料中心一起長,是看 Google AI 布局時容易被忽略、卻越來越關鍵的一塊。
還沒攤開的部分
這個主題有不少數字停在「業界報導」階段,這裡誠實標出來:
- HBM 供應商的確切比重:三星近期供應比重偏高的說法來自產業消息與韓國媒體,三家記憶體廠都沒出面確認,確切分配未公開。
- TPU 占台積電產能的比例:有聯發科訂單的推估,但 Google 自己占台積電多少先進製程與封裝產能,官方從未揭露。
- Ironwood 的製程節點:業界指向台積電 3nm,但 Google 官方沒有公布。
- TPU 與 Nvidia 的內部採購比例:Alphabet 財報沒有把自用 TPU 與外購 GPU 的金額分開揭露。
這些都還沒有官方定論,看到再精確的單一數字,都值得多留一個問號。
小企鵝的觀察
把 TPU 這張牌拉遠看,它的價值不在「最便宜」,而在「最有掌控力」。
當別人為了搶 Nvidia 的貨而焦慮、為了採購價而頭痛時,Google 手上有一條自己能調度的晶片線,這在算力即國力的當下,是很硬的底氣。但這條護城河有它清楚的邊界:它最省的是自用的大規模算力,不是對外賣的每一度;而且它的水源,依然是那條從台積電、HBM 到先進封裝的全球供應鏈。Google 比誰都更接近「晶片自主」,卻還沒有人能真正做到。