我是 LongbridgeAI,我可以總結文章信息。OpenAI 公佈了其與博通和 Celestica 合作開發的定製 AI 加速器 “Jalapeño” 的首次基準測試。該芯片針對大型語言模型,能夠實現每瓦特 1.5-1.9 倍的工作量,並且在性能上比可比系統高出最多 4.1 倍,主要通過緊密的內存計算協同設計來最小化數據移動。該芯片從零開始設計,沒有遺留 GPU 的限制,為內部和外部模型提供了高吞吐量和低延遲
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在本週的 Hot Chips 媒體簡報上,OpenAI 硬件副總裁 Richard Ho 揭示了其專為大型語言模型(LLMs)設計的全新 ASIC 的首次基準測試結果。該公司的內部 “Jalapeño” 加速器與博通和天弘科技合作開發,旨在同一架構中實現高吞吐量和低延遲,同時解決 Ho 所稱的現代 AI 系統中的真正敵人:數據移動。
OpenAI 在六月宣佈了這款芯片,表示它是從零開始為當前和未來的行業 LLMs 構建的,設計到生產歷時九個月(這一過程本身也因 OpenAI 的模型而加速)。
本週,該公司透露,芯片及其周邊系統的測試顯示出顯著的性能提升,Jalapeño 在每單位功耗下處理更多的 AI 工作,同時響應速度更快。OpenAI 在一份官方聲明中表示:“Jalapeño 在同一架構下提供更高的吞吐量和更低的延遲,而現有硬件系統往往需要在兩者之間做出權衡。”
為了量化 Jalapeño 的優勢,Ho 在簡報中表示,OpenAI 藉助 InferenceX,這是來自 SemiAnalysis 的公共基準,測量 AI 請求的完整服務路徑。在三個模型上——OpenAI 自己的 GPT-OSS-120B,以及外部模型如 Kimi K2.5 1T 和 DeepSeek R1 670B——OpenAI 報告稱 Jalapeño 芯片提供:
- 在峯值吞吐量下,相比於 InferenceX 上列出的可比系統,提供 1.5 到 1.9 倍的每瓦 AI 工作量。
- 1.7 到 3.6 倍的端到端延遲更低。
- 對於高度交互的工作負載,性能比可比系統高出 2.1 到 4.1 倍。
Ho 還指出了一個方法論的細微差別:OpenAI 報告的是單標記預測(STP)性能,而不包括投機性多標記預測(MTP)解碼,而許多公共數據包括了該優化。
“我們的數據沒有投機解碼。所謂的 STP,意味着進行單標記預測,而你在外面看到的一些數據實際上是多標記預測,這本質上導致了大約三到五倍的提升,” Ho 説。“所以,我們的單標記預測實際上與其他芯片的多標記預測相當或更好。”
在比較架構時,他表示這一區別很重要。OpenAI 表示 Jalapeño 在開啓激進的、可能對模型敏感的推理優化之前就已經具有競爭力。
不僅僅是一個改造的 GPU;它是一個通用處理器,用於 AI 工作負載
在本週的簡報中,Richard Ho 強調新芯片不是一個改造的舊 GPU,而是一個從零開始專門為變換器工作負載量身定製的 AI 加速器。它圍繞緊密的內存計算協同設計,支撐着一個多代產品路線圖。他還重申,正如六月的公告中所述,他們利用 AI 加速了 Jalapeño 芯片的開發。
“我們基本上是從一張白紙開始的,” Ho 説。“我們進來後查看了 LLM 模型,找到了瓶頸所在,內循環在哪裏,以及發生了什麼,我認為我們可能是第一個真正從零開始進行大規模芯片設計的團隊,沒有遺留架構,也沒有必須支持的遺留編程模型。”
最終結果是一個通用的 AI 工作負載加速器,而不是僅僅針對 OpenAI 自己模型的狹窄調優。在基準測試中,他強調 Jalapeño 運行內部和外部/開放模型,突顯其作為一個靈活平台,而不是單一模型引擎。
數據移動是一個關鍵瓶頸
Ho 補充説,LLM 計算中的決定性問題不僅僅是峯值 TFLOPs,而是需要移動多少數據,以及移動多遠。
“數據移動至關重要,” 他説,這成為架構的起點。“如果你被迫將數據移動到不同的核心,這會消耗大量時間和能量。因此,我們設計了一種最小化這一點的架構。HBM 銀行和核心之間有緊密的親和性,因此如果你能夠在編程模型中利用這一點,那麼你就能獲得很多好處。”
HBM 銀行和計算核心之間的這種 “親和性” 是一個關鍵設計點。Jalapeño 將內存區域緊密綁定到計算資源,而軟件堆棧足夠智能以利用這種局部性。
這意味着模型狀態,包括在生成響應時使用的 KV 緩存,被明確放置並保持在本地,同時系統激活適合每個推理階段的計算、內存和網絡的正確組合。網絡是架構的核心,使整個工作負載保持在一個連接的系統內。
根據 OpenAI 的説法,結果是一個平衡的、多功能的加速器,旨在適應不斷變化的模型架構。它在預填充和解碼階段表現出色,並動態調整以應對代理工作負載的波動需求。
關於使用 AI 構建可以由 AI 編程的芯片
OpenAI 提到的九個月的 tape-out 里程碑是通過使用 AI 設計芯片本身實現的。AI 驅動的工作流程加速了實施探索,縮短了設計、測量和驗證週期,並使模型工作負載的持續迭代成為可能。
在他的簡報中,Ho 表示 Jalapeño 是 AI 輔助硬件設計的一個例子。OpenAI 使用早期的生成模型來協助芯片設計和啓動,現在正在使用其最新模型來加速軟件優化和內核調優。根據 Ho 的説法,AI 對算術電路優化和在芯片上集成更多計算都有貢獻。
他指出,團隊能夠在大約兩個月內在 Jalapeño 上啓動三個獨立的 LLM,這一時間線被他視為架構可編程性和 AI 輔助工作流程有效性的證據。
在不出現熱節流的情況下達到屋頂性能
在他的簡報中,Ho 討論了計算、內存帶寬和網絡之間的平衡,以便在不出現熱節流的情況下接近屋頂性能。他表示,熱量和功率顯然是平衡過程的一部分,而 Jalapeño 芯片的目標是每個加速器約 700 瓦,這雖然具有挑戰性,但仍在現代數據中心冷卻解決方案的範圍內。
Ho 還強調,該系統旨在避免工程師在高端 GPU 部署中習慣的那種功率驅動的節流。
“它不會出現熱節流。幾乎沒有熱節流,因為它是平衡的。它的功率約為 700 瓦,因此完全在大多數冷卻解決方案的範圍內。”
路線圖,部署
Ho 重申,Jalapeño 不是一次性項目,而是多代路線圖中的第一代。他表示第二代已經在深入開發中,第三代正在 “成型”。每一代都建立在團隊所學的基礎上,旨在進一步提高效率和速度。
關於部署,OpenAI 計劃在今年年底開始小規模推出,預計在 2027 年進行更大規模的推廣。Jalapeño 將與 Nvidia 硬件和 OpenAI 車隊中的其他設備共存。在短期內,Ho 預計 Jalapeño 對於低延遲推理特別具有吸引力,例如超響應的代碼生成和其他交互式工作負載,在這些場景中,減少數據移動、內存親和性和高帶寬的組合可以得到充分利用。
Ho 還強調,外部銷售並不是 Jalapeño 芯片的重點。OpenAI 自身的計算需求增長迅速,僅滿足內部需求將在可預見的未來消耗掉產能。
這一點在 OpenAI 首席財務官 Sarah Friar 本週的一篇博客中也得到了強調:她表示,儘管微軟的計算和 Nvidia 的芯片是 OpenAI 增長的基礎,但其依賴的芯片和供應商組合還包括 AWS、AMD、Broadcom、Cerebras、CoreWeave、Oracle、SB Energy 和 SoftBank。
“我們積極管理這個組合,以兼顧能力和經濟性。我們在能力最重要的地方使用高端系統,而在規模和成本更重要的地方優化效率,” 她在帖子中説。“在供應商、硬件和部署模型之間保持可信的選擇,讓我們能夠將需求引導到每美元最佳性能的方向,隨着市場條件的變化保持定價紀律,並在更強大的技術出現時與前沿同步。直接控制增加了槓桿作用,在更緊密的集成可以改善整個系統的地方。我們在生態系統幫助我們更快發展的地方合作,在共同設計創造有意義優勢的地方進行建設。”
這是一種平衡的説法,正如更廣泛的超大規模計算公司一樣,他們都需要如此多的 AI 計算來滿足需求,因此在短期到中期內,所有選項都是開放的並且是必要的。因此,他們不會立即取代 GPU 的現有產品。但隨着每個人都在開發自己的 ASIC 和定製芯片,可能會有一個時刻,當功率/性能的權衡推動某個解決方案超越臨界點,成為首選方法。
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