我是 LongbridgeAI,我可以总结文章信息。OpenAI 公布了其与博通和 Celestica 合作开发的定制 AI 加速器 “Jalapeño” 的首次基准测试。该芯片针对大型语言模型,能够实现每瓦特 1.5-1.9 倍的工作量,并且在性能上比可比系统高出最多 4.1 倍,主要通过紧密的内存计算协同设计来最小化数据移动。该芯片从零开始设计,没有遗留 GPU 的限制,为内部和外部模型提供了高吞吐量和低延迟
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在本周的 Hot Chips 媒体简报上,OpenAI 硬件副总裁 Richard Ho 揭示了其专为大型语言模型(LLMs)设计的全新 ASIC 的首次基准测试结果。该公司的内部 “Jalapeño” 加速器与博通和天弘科技合作开发,旨在同一架构中实现高吞吐量和低延迟,同时解决 Ho 所称的现代 AI 系统中的真正敌人:数据移动。
OpenAI 在六月宣布了这款芯片,表示它是从零开始为当前和未来的行业 LLMs 构建的,设计到生产历时九个月(这一过程本身也因 OpenAI 的模型而加速)。
本周,该公司透露,芯片及其周边系统的测试显示出显著的性能提升,Jalapeño 在每单位功耗下处理更多的 AI 工作,同时响应速度更快。OpenAI 在一份官方声明中表示:“Jalapeño 在同一架构下提供更高的吞吐量和更低的延迟,而现有硬件系统往往需要在两者之间做出权衡。”
为了量化 Jalapeño 的优势,Ho 在简报中表示,OpenAI 借助 InferenceX,这是来自 SemiAnalysis 的公共基准,测量 AI 请求的完整服务路径。在三个模型上——OpenAI 自己的 GPT-OSS-120B,以及外部模型如 Kimi K2.5 1T 和 DeepSeek R1 670B——OpenAI 报告称 Jalapeño 芯片提供:
- 在峰值吞吐量下,相比于 InferenceX 上列出的可比系统,提供 1.5 到 1.9 倍的每瓦 AI 工作量。
- 1.7 到 3.6 倍的端到端延迟更低。
- 对于高度交互的工作负载,性能比可比系统高出 2.1 到 4.1 倍。
Ho 还指出了一个方法论的细微差别:OpenAI 报告的是单标记预测(STP)性能,而不包括投机性多标记预测(MTP)解码,而许多公共数据包括了该优化。
“我们的数据没有投机解码。所谓的 STP,意味着进行单标记预测,而你在外面看到的一些数据实际上是多标记预测,这本质上导致了大约三到五倍的提升,” Ho 说。“所以,我们的单标记预测实际上与其他芯片的多标记预测相当或更好。”
在比较架构时,他表示这一区别很重要。OpenAI 表示 Jalapeño 在开启激进的、可能对模型敏感的推理优化之前就已经具有竞争力。
不仅仅是一个改造的 GPU;它是一个通用处理器,用于 AI 工作负载
在本周的简报中,Richard Ho 强调新芯片不是一个改造的旧 GPU,而是一个从零开始专门为变换器工作负载量身定制的 AI 加速器。它围绕紧密的内存计算协同设计,支撑着一个多代产品路线图。他还重申,正如六月的公告中所述,他们利用 AI 加速了 Jalapeño 芯片的开发。
“我们基本上是从一张白纸开始的,” Ho 说。“我们进来后查看了 LLM 模型,找到了瓶颈所在,内循环在哪里,以及发生了什么,我认为我们可能是第一个真正从零开始进行大规模芯片设计的团队,没有遗留架构,也没有必须支持的遗留编程模型。”
最终结果是一个通用的 AI 工作负载加速器,而不是仅仅针对 OpenAI 自己模型的狭窄调优。在基准测试中,他强调 Jalapeño 运行内部和外部/开放模型,突显其作为一个灵活平台,而不是单一模型引擎。
数据移动是一个关键瓶颈
Ho 补充说,LLM 计算中的决定性问题不仅仅是峰值 TFLOPs,而是需要移动多少数据,以及移动多远。
“数据移动至关重要,” 他说,这成为架构的起点。“如果你被迫将数据移动到不同的核心,这会消耗大量时间和能量。因此,我们设计了一种最小化这一点的架构。HBM 银行和核心之间有紧密的亲和性,因此如果你能够在编程模型中利用这一点,那么你就能获得很多好处。”
HBM 银行和计算核心之间的这种 “亲和性” 是一个关键设计点。Jalapeño 将内存区域紧密绑定到计算资源,而软件堆栈足够智能以利用这种局部性。
这意味着模型状态,包括在生成响应时使用的 KV 缓存,被明确放置并保持在本地,同时系统激活适合每个推理阶段的计算、内存和网络的正确组合。网络是架构的核心,使整个工作负载保持在一个连接的系统内。
根据 OpenAI 的说法,结果是一个平衡的、多功能的加速器,旨在适应不断变化的模型架构。它在预填充和解码阶段表现出色,并动态调整以应对代理工作负载的波动需求。
关于使用 AI 构建可以由 AI 编程的芯片
OpenAI 提到的九个月的 tape-out 里程碑是通过使用 AI 设计芯片本身实现的。AI 驱动的工作流程加速了实施探索,缩短了设计、测量和验证周期,并使模型工作负载的持续迭代成为可能。
在他的简报中,Ho 表示 Jalapeño 是 AI 辅助硬件设计的一个例子。OpenAI 使用早期的生成模型来协助芯片设计和启动,现在正在使用其最新模型来加速软件优化和内核调优。根据 Ho 的说法,AI 对算术电路优化和在芯片上集成更多计算都有贡献。
他指出,团队能够在大约两个月内在 Jalapeño 上启动三个独立的 LLM,这一时间线被他视为架构可编程性和 AI 辅助工作流程有效性的证据。
在不出现热节流的情况下达到屋顶性能
在他的简报中,Ho 讨论了计算、内存带宽和网络之间的平衡,以便在不出现热节流的情况下接近屋顶性能。他表示,热量和功率显然是平衡过程的一部分,而 Jalapeño 芯片的目标是每个加速器约 700 瓦,这虽然具有挑战性,但仍在现代数据中心冷却解决方案的范围内。
Ho 还强调,该系统旨在避免工程师在高端 GPU 部署中习惯的那种功率驱动的节流。
“它不会出现热节流。几乎没有热节流,因为它是平衡的。它的功率约为 700 瓦,因此完全在大多数冷却解决方案的范围内。”
路线图,部署
Ho 重申,Jalapeño 不是一次性项目,而是多代路线图中的第一代。他表示第二代已经在深入开发中,第三代正在 “成型”。每一代都建立在团队所学的基础上,旨在进一步提高效率和速度。
关于部署,OpenAI 计划在今年年底开始小规模推出,预计在 2027 年进行更大规模的推广。Jalapeño 将与 Nvidia 硬件和 OpenAI 车队中的其他设备共存。在短期内,Ho 预计 Jalapeño 对于低延迟推理特别具有吸引力,例如超响应的代码生成和其他交互式工作负载,在这些场景中,减少数据移动、内存亲和性和高带宽的组合可以得到充分利用。
Ho 还强调,外部销售并不是 Jalapeño 芯片的重点。OpenAI 自身的计算需求增长迅速,仅满足内部需求将在可预见的未来消耗掉产能。
这一点在 OpenAI 首席财务官 Sarah Friar 本周的一篇博客中也得到了强调:她表示,尽管微软的计算和 Nvidia 的芯片是 OpenAI 增长的基础,但其依赖的芯片和供应商组合还包括 AWS、AMD、Broadcom、Cerebras、CoreWeave、Oracle、SB Energy 和 SoftBank。
“我们积极管理这个组合,以兼顾能力和经济性。我们在能力最重要的地方使用高端系统,而在规模和成本更重要的地方优化效率,” 她在帖子中说。“在供应商、硬件和部署模型之间保持可信的选择,让我们能够将需求引导到每美元最佳性能的方向,随着市场条件的变化保持定价纪律,并在更强大的技术出现时与前沿同步。直接控制增加了杠杆作用,在更紧密的集成可以改善整个系统的地方。我们在生态系统帮助我们更快发展的地方合作,在共同设计创造有意义优势的地方进行建设。”
这是一种平衡的说法,正如更广泛的超大规模计算公司一样,他们都需要如此多的 AI 计算来满足需求,因此在短期到中期内,所有选项都是开放的并且是必要的。因此,他们不会立即取代 GPU 的现有产品。但随着每个人都在开发自己的 ASIC 和定制芯片,可能会有一个时刻,当功率/性能的权衡推动某个解决方案超越临界点,成为首选方法。
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