汇总
| 对比 | tok/s/user | TPU / GB300 每美元(外部 / 内部) | TPU / GB300 每 MW | 最大 TPU / GB300 每美元比值(外部 / 内部,tok/s/user) |
|---|---|---|---|---|
| Qwen3.5-397B,FP8 对比 FP8 Dynamo SGLang | 200 | 1.85x / 2.17x | 1.70x | 约 5.7x / 约 6.7x(约 559) |
| Qwen3.5-397B,FP8 对比 FP4 Dynamo TRT-LLM | 200 | 0.54x / 0.64x | 0.50x | 约 0.75x / 约 0.88x(约 360) |
| Kimi K3,FP4 对比 FP4 Dynamo vLLM | 100 | 0.97x / 1.15x | 0.90x | 约 0.98x / 约 1.15x(约 100) |
测试方法
TPU v7 目前在两个模型上有 AgentX 结果,即 Qwen3.5-397B 和 Kimi K3,仪表板上将其标为 TPU7x。横轴是 p90 交互性(1 / p90 token 间延迟),单位为 tok/s/user。相同交互性下的对比数值沿各系统的 Pareto 前沿插值得到,不做外推。吞吐量同时计入输入 token(包括 KV cache 命中的部分)和输出 token。一颗 TPU v7 芯片会向框架暴露两个设备,但仍按一颗芯片计算,因此双方的吞吐量都按单颗物理芯片计。
每美元 token 数是仪表板的默认指标,统计每 1 美元 TCO 所服务的总 token 数(输入和输出)。成本采用 SemiAnalysis AI Cloud TCO Model 中按超大规模云大批量采购计算的自持成本:GB300 NVL72 为每 GPU 每小时 $2.31,TPU v7 则有两个数值。外部数值为每芯片每小时 $1.21,是 Google 以外买家的自持成本。若以 3 年期承诺向 Google Cloud 租用,则为每芯片每小时 $2.00。仪表板默认采用每芯片每小时 $1.03,即 Google 自己持有并运营这颗芯片的成本。表格以“外部($1.21)/ 内部($1.03)”的形式同时列出两者。两种口径中只有 TPU v7 的成本不同,因此 GB300 NVL72 和其他 GPU 在两种口径下的每美元 token 数相同。图表采用仪表板默认值,因此按外部成本计算,TPU v7 的每个数据点都比图中低 15%。
每 MW 指标采用 SemiAnalysis Datacenter Industry Model 中的单芯片全口径规划功率,TPU v7 为 1.207 kW,GB300 NVL72 为 2.12 kW,均为已部署系统的规划数值。一颗 TPU v7 芯片的规划功率是 GB300 GPU 的 57%,每小时成本按外部成本计算是其 52%,按内部成本计算是其 45%,因此每美元比值比每 MW 比值按外部成本计算高 9%,按内部成本计算高 28%。
我们的 Vera Rubin NVL72 结果介绍了 AgentX 工作负载。
图表实时加载仪表板数据,可能包含比文中表格和数字更新的测试运行。
规格
| 单芯片规格 | TPU v7 (Ironwood) | Blackwell Ultra (GB300 NVL72) | TPU v7 / BU |
|---|---|---|---|
| HBM 容量 | 192 GiB (206 GB) | 288 GB HBM3E(可用 278 GB) | 0.72x |
| HBM 带宽 | 7.38 TB/s | 8 TB/s | 0.92x |
| 稠密 FP4 算力 | 不支持 | 15 PFLOP/s | 不适用 |
| 稠密 FP8 算力 | 4.61 PFLOP/s | 5 PFLOP/s | 0.92x |
| 稠密 BF16 算力 | 2.31 PFLOP/s | 2.5 PFLOP/s | 0.92x |
| 单芯片 scale-up 带宽(单向) | 600 GB/s (ICI) | 900 GB/s (NVLink 5) | 0.67x |
| Scale-up 域 | 3D torus,每个 pod 最多 9,216 颗芯片 | 72 颗 GPU,交换式 NVLink | 不适用 |
| 自持 TCO(外部 / 内部) | 每小时 $1.21 / $1.03 | 每小时 $2.31 | 0.52x / 0.45x |
| 单芯片全口径功率(规划值) | 1.207 kW | 2.12 kW | 0.57x |
TPU v7 的数值来自 Google Cloud 的 TPU7x 文档,文档给出的芯片间互连(ICI)带宽为每芯片双向合计 1,200 GB/s。Blackwell Ultra 的数值来自 InferenceX GPU 规格页。
在完全受带宽限制的 decode 步骤中,TPU v7 每美元优势的上限等于 HBM 带宽之比除以每小时成本之比,按外部成本计算为 0.92x / 0.52x ≈ 1.8x,按内部成本计算约为 2 倍。在 200、300 和 400 tok/s/user 处,Qwen3.5 表格中两种口径的每美元比值都超过了这一上限,原因是 GB300 NVL72 的 FP8 曲线在该区间比 TPU v7 下降得更快,而且存在覆盖空缺。在略高于 200 tok/s/user、TPU v7 前沿从 22 个 agent 降到 18 个 agent 的位置,该比值按外部成本计算降到约 1.6 倍,按内部成本计算降到约 1.9 倍。
Qwen3.5-397B FP8
按外部成本计算,TPU v7 从约 103 tok/s/user 起每 1 美元 TCO 产出的 token 数多于 GB300 NVL72 FP8;按内部成本计算则在每个匹配点上都更多,最小领先幅度为 0.3%,出现在其曲线低端的 81.5 tok/s/user 处。按每 MW 计算,它在约 117 tok/s/user 之前落后,按单芯片计算则在约 270 tok/s/user 之前落后。从 100 到 200 tok/s/user,GB300 NVL72 的 FP8 吞吐量下降 54%,而 TPU v7 下降 14%。
Qwen3.5-397B-A17B 总参数 397B、激活参数 17B,每一层门控全注意力层配有三层 Gated DeltaNet 线性注意力层(模型卡;另见模型页面)。TPU v7 在单台 4 芯片主机上以聚合式部署运行 vLLM,使用 FP8 和 MTP,并从 12 个 agent 起把 KV cache offload 到主机内存。GB300 NVL72 在 4 到 32 颗 GPU 上运行 Dynamo SGLang,使用 FP8 和 MTP,大多采用分离式部署。
下图展示两套系统在 Qwen3.5-397B 上每 1 美元 TCO 的总 token 数,除 FP8 外也包含 GB300 NVL72 的 FP4 曲线:
可以看到,GB300 NVL72 的 FP8 前沿在 192 tok/s/user(180 个 agent)与 450 tok/s/user(44 个 agent)之间没有实测点,因此下表中它在 300 和 400 tok/s/user 处的数值是跨过这段空缺插值得到的。若直接在这两个点之间连直线,GB300 NVL72 在 300 tok/s/user 时约为 26,700 tok/s/GPU,TPU v7 在该点按外部成本计算的每美元领先幅度将是 1.81 倍,而不是 2.02 倍,按内部成本计算将是 2.12 倍,而不是 2.37 倍。
数值为每 1 美元 TCO 的 M token 数,比值为 TPU v7 / GB300 NVL72 FP8(Dynamo SGLang)。
| tok/s/user | TPU v7(外部 / 内部) | GB300 | 每美元(外部 / 内部) | 每 MW |
|---|---|---|---|---|
| 100 | 119.0 / 139.8 | 121.2 | 0.98x / 1.15x | 0.90x |
| 150 | 110.9 / 130.3 | 88.6 | 1.25x / 1.47x | 1.15x |
| 200 | 102.4 / 120.3 | 55.5 | 1.85x / 2.17x | 1.70x |
| 300 | 75.2 / 88.3 | 37.2 | 2.02x / 2.37x | 1.86x |
| 400 | 60.1 / 70.6 | 26.8 | 2.24x / 2.63x | 2.06x |
TPU v7 相对 GB300 NVL72 FP8 的最大比值出现在约 559 tok/s/user,即 TPU v7 曲线顶端的 4 个 agent 数据点:按外部成本计算,每美元 token 数为后者的 5.67 倍,按内部成本计算为 6.66 倍,每 MW token 数为 5.22 倍。在 450 tok/s/user 以上,GB300 NVL72 的 FP8 前沿从 44 个 agent 降到单个 agent 的数据点,分别位于 510 tok/s/user(4 颗 GPU)和 581 tok/s/user(8 颗 GPU),按外部成本计算的领先幅度也从 2.24 倍增至 5.67 倍。在约 559 tok/s/user 处,使用 Dynamo TensorRT-LLM 的 GB300 NVL72 FP4 每 1 美元 TCO 产出的 token 数按外部成本计算是 TPU v7 的 1.56 倍,按内部成本计算为 1.33 倍;其前沿在此处位于 402 tok/s/user(45 个 agent)与 571 tok/s/user(136 个 agent)两个数据点之间。
峰值吞吐量方面,GB300 NVL72 FP8 采用 32 GPU 分离式配置,在 1,000 个 agent 下达到 101,367 tok/s/GPU,对应 68 tok/s/user,即每美元 158.0M token(两种口径相同)。TPU v7 的峰值为 40,363 tok/s/chip,对应 81 tok/s/user,由单台主机在 32 个 agent 下取得,按外部成本计算为每美元 120.1M token,按内部成本计算为每美元 141.1M token。TPU v7 的峰值每美元 token 数按外部成本计算为 GB300 NVL72 峰值的 0.76 倍,按内部成本计算为 0.89 倍,峰值单芯片吞吐量为其 0.40 倍,每 MW 为 0.70 倍。在 32 个 agent 时,TPU v7 服务端的前缀缓存命中率为 88.8%,理论值为 96.4%,HBM 中的 KV cache 占用率为 93%。在整条前沿上,TPU v7 的 p90 首 token 延迟(TTFT)保持在 0.35 s 到 0.59 s 之间。
我们的 TPU 推理外部化一文曾报告,在 8k/1k 工作负载上,三者均采用聚合式 FP8 部署、TPU 按外部 TCO 计算时,TPU v7 的每美元性能比 B200 和 B300 最高高出 50%。在 AgentX 这一不同的工作负载上,按外部成本计算,TPU v7 在 150 tok/s/user 时的每美元 token 数是 B200 Dynamo SGLang(该处每美元表现最好的 B200 或 B300 FP8 曲线)的 1.80 倍,在 200 时为 2.34 倍;按 Google 内部成本计算,分别为 2.12 倍和 2.75 倍。按单芯片计算,TPU v7 在 150 tok/s/user 时的吞吐量是 B300 SGLang 的 1.24 倍,在 200 时是 B300 Dynamo SGLang 的 1.62 倍,二者分别是该点最强的 B200 或 B300 FP8 曲线。
对比 GB300 NVL72 FP4
Ironwood 没有原生 FP4 计算能力。我们在 LinkedIn 帖子中评论 NVIDIA 首次作为回应提交的 GB300 FP4 结果时写道,它“对外部客户而言,在端到端性能曲线的大部分区间上,每美元性能比 TPUv7 差 1.64 倍”。该帖子的图表以端到端延迟为横轴。以本文采用的 p90 交互性为横轴,在 150 到 400 tok/s/user 区间,使用 Dynamo TensorRT-LLM 的 GB300 NVL72 FP4 每 1 美元 TCO 产出的 token 数按外部成本计算是 TPU v7 FP8 的 1.34 到 2.15 倍,按内部成本计算为 1.14 到 1.83 倍,每 MW token 数为 1.5 到 2.3 倍。按每 MW 计算,它在每个匹配点上都领先。
GB300 NVL72 FP4 Dynamo TensorRT-LLM 曲线上吞吐量最高的点高于 100 tok/s/user,因此下表从 150 开始。数值为每 1 美元 TCO 的 M token 数,比值为 GB300 NVL72 FP4 / TPU v7 FP8。
| tok/s/user | TPU v7(外部 / 内部) | GB300 | GB300 / TPU 每美元(外部 / 内部) | GB300 / TPU 每 MW |
|---|---|---|---|---|
| 150 | 110.9 / 130.3 | 217.2 | 1.96x / 1.67x | 2.13x |
| 200 | 102.4 / 120.3 | 188.1 | 1.84x / 1.56x | 2.00x |
| 300 | 75.2 / 88.3 | 137.0 | 1.82x / 1.55x | 1.98x |
| 400 | 60.1 / 70.6 | 84.3 | 1.40x / 1.19x | 1.52x |
与 GB300 NVL72 的 Dynamo SGLang FP4 曲线相比,按外部成本计算,TPU v7 FP8 在约 215 tok/s/user 以上的每美元 token 数更多,按 Google 内部成本计算则在约 160 以上更多,每 MW 吞吐量则在约 230 以上更多。
端到端延迟包含首 token 延迟。以 p90 端到端延迟为横轴时,TPU v7 的 Qwen3.5 前沿覆盖 3.4 s 到 11.1 s。在这一范围内,GB300 NVL72 FP4 Dynamo TensorRT-LLM 前沿上的每个点,按外部成本计算每 1 美元 TCO 产出的 token 数都少于 TPU v7 某个延迟更低的点。TensorRT-LLM 曲线上吞吐量最高的两个点分别对应 565 和 704 个 agent,其 p90 首 token 延迟为 5.6 s 和 8.1 s,p90 端到端延迟为 11.9 s 和 21.6 s。在 p90 交互性横轴上,这两个点位于 253 和 119 tok/s/user,处在 TPU v7 的覆盖范围之内。
Kimi K3
TPU v7 在 Kimi K3 上的最大比值是按 Google 内部成本计算的每美元 1.15 倍,出现在约 100 tok/s/user 处。GB300 NVL72 的前沿在此处位于两个 48 个 agent 的分离式配置之间(分别使用 24 颗和 32 颗 GPU),TPU v7 的前沿则位于其 32 个和 16 个 agent 的数据点之间。按内部成本计算,TPU v7 在约 230 到 290 tok/s/user 区间也领先,最多领先 4%,两条曲线在此区间都较稀疏;在其余匹配点上,按内部成本计算 GB300 NVL72 最多领先 1.34 倍。在整个匹配区间内,按外部成本计算,GB300 NVL72 的每美元 token 数是 TPU v7 的 1.03 到 1.58 倍,每 MW token 数则为其 1.1 到 1.7 倍。
Kimi K3 总参数 2.8T、激活参数 104B,93 层中有 69 层采用 Kimi Delta Attention,其余各层采用 Gated MLA(模型卡;另见模型页面)。它发布时即采用 MXFP4 权重和 MXFP8 激活,与两套系统运行记录中的 FP4 标签相符。TPU v7 在 32 颗芯片上运行 vLLM,包含一个 16 芯片 prefill worker 和一个 16 芯片 decode worker,KV offload 到主机内存,并使用 vLLM 的 router。GB300 NVL72 在 8 到 32 颗 GPU 上运行 Dynamo vLLM。
下图展示两套系统在 Kimi K3 上每 1 美元 TCO 的总 token 数:
可以看到,GB300 NVL72 的前沿在 106 tok/s/user(48 个 agent)与 210 tok/s/user(4 个 agent)之间没有数据点,因此下表中它在 150 和 200 tok/s/user 处的数值是跨过这段空缺插值得到的。
数值为每 1 美元 TCO 的 M token 数,比值为 TPU v7 / GB300 NVL72(Dynamo vLLM)。
| tok/s/user | TPU v7(外部 / 内部) | GB300 | 每美元(外部 / 内部) | 每 MW |
|---|---|---|---|---|
| 30 | 19.49 / 22.90 | 30.25 | 0.64x / 0.76x | 0.59x |
| 50 | 19.15 / 22.49 | 23.75 | 0.81x / 0.95x | 0.74x |
| 80 | 16.22 / 19.05 | 17.06 | 0.95x / 1.12x | 0.87x |
| 100 | 13.87 / 16.29 | 14.23 | 0.97x / 1.15x | 0.90x |
| 150 | 8.15 / 9.57 | 9.65 | 0.84x / 0.99x | 0.78x |
| 200 | 4.65 / 5.46 | 6.82 | 0.68x / 0.80x | 0.63x |
峰值吞吐量方面,GB300 NVL72 采用 8 GPU 聚合式配置,在 56 个 agent 下达到 20,143 tok/s/GPU,即每美元 31.4M token(两种口径相同)。TPU v7 在 72 个 agent 下为 6,567 tok/s/chip,按外部成本计算为每美元 19.5M token,按内部成本计算为每美元 23.0M token。TPU v7 的峰值每美元 token 数按外部成本计算为前者的 0.62 倍,按内部成本计算为 0.73 倍,峰值单芯片吞吐量为其 0.33 倍,每 MW 为 0.57 倍。在 32 到 72 个 agent 之间,TPU v7 的 p90 首 token 延迟为 4.7 s 到 6.3 s。其 72 个 agent 的数据点未启用 MTP,前沿上的其他数据点均启用 MTP。
在 80 到 100 tok/s/user 区间,按外部自持成本计算,TPU v7 的每美元 token 数是 B200 和 B300 的 2.15 到 2.26 倍,是表现最好的 MI355X 曲线的 0.91 到 1.07 倍。按 Google 内部成本计算,TPU v7 相对 B200 和 B300 的比值为 2.5 到 2.7 倍,相对表现最好的 MI355X 曲线为 1.07 到 1.25 倍。
几点说明
第一,在 Qwen3.5 上,TPU v7 由单台聚合式 4 芯片主机提供服务,而 GB300 NVL72 最多使用 32 颗分离式部署的 GPU。第二,在 Kimi K3 上,以及在 Qwen3.5 的约 103 tok/s/user 以下,哪一方的每美元 token 数更多,会随外部自持成本和 Google 内部成本这两种口径而变化。第三,GB300 NVL72 在 Qwen3.5 FP8 上 192 到 450 tok/s/user 之间、在 Kimi K3 上 106 到 210 tok/s/user 之间都没有前沿数据点,落在这些空缺内的匹配值都是插值得到的。第四,AgentX 不评估模型回答质量,因此 FP4 与 FP8 之间的准确率差异不在这些结果的范围内。第五,每 MW 数值采用全口径功率的规划数值,没有使用这些运行中实测的功率。第六,推理引擎不同:TPU v7 运行基于 Google TPU 后端的 vLLM,GB300 NVL72 在 Qwen3.5 FP8 和 FP4 上运行 Dynamo SGLang,在 Qwen3.5 FP4 上运行 Dynamo TensorRT-LLM,在 Kimi K3 上运行 Dynamo vLLM。第七,仪表板将 TPU7x 结果标注为官方预览,随着验证和发布工作的推进,数据可能会调整。
配置
| Qwen3.5-397B | Kimi K3 | |
|---|---|---|
| 推理服务栈 | vLLM | vLLM,搭配 vLLM router |
| 精度 | FP8 | FP4(MXFP4 权重,MXFP8 激活) |
| 投机解码 | MTP | MTP(72 个 agent 的数据点除外) |
| Prefill 与 decode | 聚合式,4 颗芯片上 TP8 | 分离式,16 芯片 prefill 和 16 芯片 decode |
| KV cache offload | 主机内存,12 个 agent 起 | 主机内存 |
| 每个配置的芯片数 | 4 | 32 |
下一步
TPU v7 目前还没有 Qwen3.5 的多主机或分离式 AgentX 配置,其单主机曲线止于 32 个 agent。DeepSeek-V4-Pro、GLM-5.2 和 MiniMax-M3 目前还没有 TPU v7 的 AgentX 结果。TPU 8i 是 Google 首款专用于推理的 TPU,新增了 Ironwood 所没有的原生 FP4 支持。
本文由英文原文翻译而来,如有歧义以英文版为准。所有文章版权归 © SemiAnalysis 所有,保留所有权利。覆盖应用源代码的 AGPL-3.0 许可证不适用于文章内容。