21世纪经济报道记者邓浩、孙燕

英伟达正迎来越来越多AI芯片“挑战者”。

当地时间12月2日，亚马逊发布新一代AI芯片Trainium3，并透露了其正在研发中的 Trainium4。

不久前，谷歌官宣了Gemini 3大模型，因为采用的是自研芯片，加之市场评测其模型完胜OpenAI的GPT系列，一度造成英伟达股价大跌，甚至被视为其王者地位被动摇。

在A股市场，炒作的重点则落到了算力互联。由于谷歌已经官宣第七代自研TPU芯片Ironwood将在未来几周内正式发布，而该芯片采用的是光电路交换机（OCS）互联架构，OCS作为光网络下一代战场得到确认，相关产业链获暴涨。

此轮谷歌TPU芯片对英伟达GPU芯片的冲击，要从Gemini 3正式发布说起。

当地时间11月18日，谷歌母公司Alphabet推出新一代多模态大模型Gemini 3。Gemini 3 相比前代在长上下文、多模态理解与复杂推理上的能力跃升，把谷歌的TPUs推到了聚光灯下。

谷歌称，Ironwood在训练和推理方面的性能比上一代Trillium芯片提升了4倍多，是该公司旗下迄今为止性能最强、能效最高的定制芯片。

具体而言，在运算能力上，Ironwood芯片的峰值算力达到每秒425万亿次运算，谷歌该系列芯片首次支持8位浮点数表示精度（FP8）计算，FP8算力达到了每秒4614万亿次浮点运算（TFlops），超过了英伟达B200芯片的每秒4500万亿次浮点运算。在内存带宽方面，Ironwood芯片达到每秒7.2太比特（TBps），略低于英伟达B200芯片的每秒8太比特。此款TPU的每瓦性能为其前代产品Trillium芯片的两倍，且每个芯片的内存容量达到192千兆字节，是Trillium芯片的六倍。

这引发了业界关于TPU与GPU的路径之争。

招商证券研究指出，Google TPU最核心的价值并不在某一代芯片的性能数字，而在于它背后那套自洽的技术结构：从单芯片的矩阵阵列和片上存储，到多芯片互联的托盘、机架、Pod，再到跨Pod的算力调度。这套结构决定了TPU在大模型时代的可扩展性和能效边界，也解释了为什么它能在英伟达 GPU长期占优的环境里杀出一条专用化路线。

容芯致远联合创始人、CTO石旭在接受21世纪经济报道记者采访时表示，大模型在收敛、稳定后，使用TPU的效率最高。“对于大模型而言，TPU一定是未来。”

石旭指出，AI芯片存在效率、成本、灵活性互相约束的三角：TPU提供了较高的效率、成本，但牺牲了灵活性——TPU只能在某个模型或框架下使用。如果模型未收敛，还是使用GPU灵活性更高。

在他看来，TPU和GPU是串行路线，而非并行路线：GPU的发展未来是模型稳定，模型稳定后一定会走向TPU。“也许未来，GPU的通用市场会逐渐收窄至高校、研究院等科研场景，更多生产场景可能会收敛至垂类模型，彼时将是TPU的天下。但这一未来并不会来得太快——模型迭代非常快，只有像谷歌一样又做模型又做运营的企业才适合做TPU。”

随着模型的收敛、TPU的迭代，谷歌TPU也从自用走向了外销。目前，Anthropic宣布将部署多达100万个谷歌的TPU芯片以训练旗下AI大模型Claude。此外，也有报道称谷歌正与Meta等科技大厂谈外采合作。

Meta或将引入谷歌TPU，也引发了市场对于英伟达地位的担忧。11月26日凌晨，英伟达在社交平台上回应道：“我们对谷歌的成功感到高兴——他们在人工智能领域取得了重大进展，而我们仍将继续向谷歌供货。英伟达领先行业整整一代，是唯一能够运行所有AI模型，并可在所有计算场景中部署的平台。”

石旭指出，英伟达有三大护城河：一是能拿到台积电的先进制程产能；二是CUDA生态；三是体系——英伟达以算力芯片（GPU）、网络芯片（收购Mellanox）、交换芯片（NVSwitch）以及软件生态（CUDA）形成了体系。“目前这些玩家只能替代英伟达GPU芯片，要想替代英伟达，还要攻破这三大护城河。”

除了单块TPU外，算力集群是当前训练大模型的必由之路。而这又催生出卡间互联、机架互联等需求。

对于算力互联，谷歌是OCS的先行者。通过在TPU v4集群中引入OCS技术，动态调整网络拓扑，显著提升了系统可用性，实现性能提升和能耗降低。

不同于传统交换机，OCS直接进行光路交换，无需做光电转换。由此可减少延迟和能量消耗，在跨区域扩展和大规模AI算力需求中展现极大优势。

石旭指出，光交换其实此前已经存在，但在AI浪潮下逐渐从边缘走向主流。

其中的逻辑在于，传统的交换机追求在成本、效率、灵活性之间达到平衡，而随着交换的延迟、带宽成为智算的瓶颈，业界开始追求极致的效率，以牺牲成本为代价，来提高带宽、降低延迟。

“OCS作用在交换层，主要用于机架与机架之间的交换。”石旭认为，网络一般分为接入层、交换层、核心层。在智算领域，这三层正被重构：接入层可能仍用铜互连，比如机架内的互连采用铜缆；交换层和核心层用光互连，从而实现更低延迟、更高带宽。“未来也可能三层都用光互连。”

而且，随着资本市场对谷歌TPU出货预期的上修，OCS光交换产业链迎来投资者持续关注。

资料显示，大摩亚洲半导体团队将谷歌2027年TPU产量预测从原先的约300万块上调至500万块，上调幅度达67%；将2028年TPU产量预测从原先的约320万块上调至700万块，上调幅度高达120%。

中泰证券判断，目前谷歌TPU V7 Ironwood即将全面上市，开始配置1.6T光模块，OCS主要采用MEMS和液晶方案，其核心部件MEMS阵列、光纤阵列、发射/接收模组及其光学器件、钒酸钇晶体、光模块、环形器、光源等供应商均有望受益。

实际上，自Gemini 3推出以来，相关概念股已持续获得拉升。比如因为收购武汉捷普而具有OCS业务的光库科技，最高涨超50%，国产MEMS-OCS龙头赛微电子更是最高涨幅翻倍。

值得一提的是，市场有声音担忧OCS的兴起，可能会影响光模块的用量。对此，国盛证券分析称，OCS与光模块是协同共生的关系，龙头企业在OCS上依旧掌握核心机会。

这里的关键是，当前光交换机的制造成本仍显著高于电交换机，当两个方案（CPO和OCS）配合起来，功耗才可以进一步降低。

国盛证券称，OCS的供应链正在形成，行业尚未进入证伪阶段。而长期看，头部光模块厂商凭借其强大的全球生态渠道、与战略客户的深度绑定、规模化制造的经验沉淀以及系统的前瞻研发能力，将在OCS新兴赛道构筑全方位竞争优势。