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定制 ASIC 与通用 GPU:2026 年的分工与边界

· 8 min read
Industry Research Team

「ASIC 即将取代 GPU」这句话在 2026 年流传很广。但同期另外一组数据同样可靠:据公开报道,NVIDIA 在 2026 年上半年仍保留了 AI 加速器收入的 75% 到 81%。两句话同时为真,说明所谓替代正在发生的其实是分工重构,而不是此消彼长。

份额曲线与它的误读方式​

多家机构给出的预测方向一致。国信证券测算 2026 年 ASIC 芯片出货量约 770 万片、份额 45%,2027 年将超过 GPU 达到 58%,2030 年约 73%。高盛预测 AI 驱动的 ASIC 需求将在 2027 年与 GPU 需求平分秋色。TrendForce 预测 2026 年定制 AI 芯片出货量增长 44.6%,而同期商用 GPU 出货量增速为 16.1%——这是 AI 时代开启以来定制芯片增速首次显著超过通用 GPU。ASIC AI 服务器出货量预计从 2026 年占 AI 服务器总市场的 27.8% 提升到 2030 年的 39.5%。

这些数字最容易被误读的地方在于:出货份额不等于价值份额,也不等于算力份额。ASIC 的定义就是面向特定工作负载设计的芯片,它的每单位算力成本天然更低、上架量天然更小。用「片数」衡量一块 1.7 TB/s 内存的 TPU 和一块 288GB HBM4 的加速卡谁更重要,方法本身就是错的。

维度通用 GPU定制 ASIC
训练吞吐(TPS)更优,万卡集群成熟度更高快速追赶中
推理单位成本毛利结构给硅片成本加上明显溢价在目标工作负载上优 2 至 4 倍
算法灵活性高,模型架构变化可适应低,架构变更需重新设计
电力效率单芯片功耗高、功率密度大单位有效算力功耗通常更优
软件生态CUDA 生态十余年积累XLA、Neuron SDK 等可用但成熟度低
可得性任何买家可获得基本被云厂商封闭在自有云内
迭代周期12 至 18 个月每代 2 至 3 年

据 SemiAnalysis 与 Bernstein 的研究估计,在大规模推理部署中 ASIC 相比通用 GPU 的 TCO 优势达 40% 到 65%。AWS 官方称 EC2 Trn2 实例相较基于 GPU 的 P5e 与 P5en 实例,在大模型训练与部署上有 30% 到 40% 更好的性价比;SemiAnalysis 测试数据显示 Ironwood 的每百万 token 成本约 0.181 美元,低于 B200 的 0.222 美元与 B300 的 0.276 美元。

四个案例说明的四种路径​

Google 是最成熟的样本。据公开报道,其自研芯片已推动 2026 年第一季度云收入同比增长 63%;2026 年 5 月与黑石集团成立合资公司 TPU Cloud,黑石初始承诺出资 50 亿美元(含杠杆最高 250 亿美元),目标 2027 年上线约 500MW 容量——这是 TPU 诞生十年来首次在 Google Cloud 体系外进行大规模商业化销售。供应链上,Google 已向 Intel 下单生产超过 300 万颗 TPU,联发科也在切入下一代 TPU v10 的设计供应链,打破了博通的长期独占格局。

AWS 走的是外部客户路线。据公开报道,Amazon 于 2026 年 6 月 18 日确认洽谈向其他公司的数据中心出售 Trainium 芯片;内部芯片部门年收入的运行率已突破 200 亿美元,Anthropic 已承诺部署超过 100 万颗 Trainium 芯片、签约高达 5GW 的芯片容量。

OpenAI 提供了另一种范式。据公开报道,OpenAI 于 2026 年 6 月 24 日与博通联合发布首款定制推理芯片 Jalapeño,Celestica 负责板卡与机架集成,台积电负责制造。其总裁 Greg Brockman 表示依托自研大模型辅助优化,从顶层设计到流片仅耗时 9 个月;物理样品已于发布当日交付,计划 2026 年末小规模首批部署、2027 年爬坡、2028 年上半年规模化量产,远期规划总耗电最高 10GW。这条路径的关键在于不自建芯片团队,而是「模型公司定义架构 + 半导体公司实现制造」。

Meta 提供的是失败样本。据公开报道,Meta 于 2025 年 9 月以超 20 亿美元收购 RISC-V 芯片初创公司 Rivos,但半年后整合受挫,原因是现有员工与 Rivos 团队在薪酬和战略路线上冲突、围绕依赖 Meta 现有 IP 还是 Rivos 技术产生内斗,导致多个项目延期,有消息称项目已在内部被实质性取消。

这四个案例指向同一个判断:自研成功的关键变量不是预算规模,而是是否复用了成熟的硅片实现能力。Meta 的路径是收购团队,OpenAI 的路径是复用博通。

软件生态的锁定才是真边界​

一个容易被低估的事实是:定制芯片节省下来的钱,有相当一部分被吞进了迁移成本。NVIDIA 的 CUDA 生态有超过 400 万开发者、十余年的库积累;XLA、Neuron SDK、ONNX Runtime 功能上可用但成熟度低得多。迁移到一个为特定模型调优过的 ASIC,模型可能需要额外工作才能搬回 GPU 或另一朵云。

不过这笔账正在被改写。一方面,模型层正在收敛——主流开源权重让「同一模型跑在不同硬件上」的可行性提高;另一方面,异构推理的需求真实存在。NVLink Fusion 的出现本身就是证据:AWS 的 Trainium4 与 NVIDIA GPU 共用同一机架占位、冷却系统与配电系统,d-Matrix 则计划让自家 Raptor XPU 承担延迟敏感的 decode 阶段、NVIDIA GPU 承担计算密集的 prefill 阶段,二者在同一个机架架构内完成异构解耦。主流路线已经不是二选一。

另一个变化是采购入口的多样化。Anthropic 目前同时运行在 AWS Trainium、Google TPU、Azure GPU 以及洽谈中的 Microsoft Maia 四个硬件平台上;OpenAI 在使用 Trainium、AMD、Cerebras 的同时开始部署自研 Jalapeño。多芯片策略已经从前沿实验室的备用方案变成基础设施层的常态。

供应链侧的连带影响​

ASIC 崛起改变的不只是芯片本身。据公开报道,博通与迈威尔合计控制全球约 95% 的定制 AI ASIC 共同设计市场。博通 2026 财年第二季度 AI 半导体收入达 108 亿美元,同比增长 143%。Google 正在弱化对博通的依赖、引入联发科与迈威尔等设计伙伴,这种供应链分散会削弱单一设计伙伴的份额。

瓶颈也在转移。随着 ASIC 规模化部署,产业瓶颈正从算力转向连接:scale-up 方向的交换芯片与 CPO 技术受益于柜内连接升级,Trainium3 的机柜方案带来了大量增量 PCIe 芯片需求;scale-out 方向则由光模块与光互连承接需求。

展望​

2026 年之后真正的分工边界,是用「工作负载的可预测程度」划出来的,而不是用训练与推理来划。

可预测的负载——固定模型结构、稳定的请求模式、明确的成本压力——ASIC 的成本优势可以直接兑现,这解释了为什么推理侧是 ASIC 的主战场。不可预测的负载——新架构探索、小批量实验、多模态混合负载——GPU 的灵活性无可替代,这也是为什么即使 ASIC 份额上升,训练和前沿研究的默认选择仍然是 GPU。

最可能出现的终局不是谁吃掉谁,而是分层:通用 GPU 承担前沿研发与不可预测负载,ASIC 承担规模化、可预测的推理流量,两者通过开放的 scale-up 互连在同一机架内协同。这个判断有一个前提值得持续跟踪——软件栈的成熟度。如果 Neuron SDK 或 XLA 这类工具链的迁移成本在未来两年显著下降,ASIC 的份额曲线可能比上述预测更陡;如果生态锁定持续,58% 也许就是相当长时间内的上限了。