语言处理单元

译自英文

Groq, Inc.是一家美国人工智能公司,设计了语言处理单元(LPU),这是一种针对大型语言模型及其他AI工作负载快速推理而优化的专用集成电路(ASIC)。该公司成立于2016年,总部位于加利福尼亚州山景城。

Groq,Inc.是一家美国人工智能(AI)公司,致力于构建AI加速器专用集成电路(ASIC)。该架构最初以张量流处理器(TSP)之名推出,但在ChatGPT取得突破后,随着大语言模型的广泛采用,后来更名为语言处理单元(LPU)。该公司还开发相关的计算机硬件和软件,以加速AI推理性能。在Groq的LPU上运行的AI工作负载类型示例包括:大语言模型(LLM)、图像分类和预测分析。Groq总部位于加利福尼亚州山景城,并在加利福尼亚州圣何塞、华盛顿州利伯蒂湖、加拿大多伦多、英国伦敦设有办事处,同时在北美和欧洲拥有远程员工。

2025年12月,Nvidia和Groq宣布达成一项据报价值约200亿美元的协议,授权Groq的AI推理技术,并将数名Groq高级管理人员调至Nvidia。Groq表示,它将继续作为独立公司运营。

历史

Groq于2016年由一群前谷歌工程师创立,由乔纳森·罗斯(Jonathan Ross)领导,他是张量处理单元(TPU)的设计者之一,这是一种AI加速器ASIC,以及道格拉斯·怀特曼(Douglas Wightman),一位企业家和前谷歌X(称为X Development)工程师,曾担任公司首任CEO。创始团队借鉴了DeepMind和其他AI研究团队的经验,旨在构建专门满足AI工作负载需求的硬件。

Groq从Social Capital的查马斯·帕里哈皮蒂亚(Chamath Palihapitiya)处获得种子资金,2017年投资1000万美元,不久后获得了额外资金。2021年4月,Groq在由Tiger Global Management和D1 Capital Partners领投的C轮融资中筹集了3亿美元。当前投资者包括:Infinitum、The Spruce House Partnership、Addition、GCM Grosvenor、Xⁿ、Firebolt Ventures、General Global Capital和Tru Arrow Partners,以及Infinitum、TDK Ventures和XTX Ventures的后续投资。在Groq的C轮融资后,其估值超过10亿美元,使这家初创公司成为独角兽。

2022年3月1日,Groq收购了Maxeler Technologies,一家以数据流系统技术闻名的公司。由于奥斯卡·门瑟博士(Dr. Oskar Mencer)及其团队在其专业领域发表研究的长期成就,决定Maxeler保留其品牌。2023年8月16日,Groq选择三星电子在得克萨斯州泰勒市的代工厂,在其4纳米(nm)工艺节点上制造其下一代芯片。这是这家新三星芯片工厂的首笔订单。

2024年2月19日,Groq软启动了开发者平台GroqCloud™,以吸引开发者使用Groq API并租用其芯片访问权限。2024年3月1日,Groq收购了Definitive Intelligence,一家以提供一系列面向业务的AI解决方案闻名的初创公司,以帮助其云平台。2024年8月,Groq在由BlackRock Private Equity Partners领投的D轮融资中筹集了6.4亿美元,公司估值达28亿美元。

2025年2月10日,Groq宣布已从沙特阿拉伯王国获得15亿美元的承诺,以扩大其基于LPU的AI推理基础设施的交付,这与在沙特阿拉伯达曼新建的GroqCloud数据中心相关。截至2025年,Groq已在美国、加拿大、中东和欧洲建立了十几个数据中心,并采用其技术。

2025年12月,Nvidia同意以约200亿美元收购Groq的资产,这对Nvidia来说创下了纪录。Groq将此描述为非排他性许可协议。作为交易的一部分,Groq创始人罗斯和Groq总裁桑尼·马德拉(Sunny Madra)将加入Nvidia。2026年5月,据报道Groq正在从现有投资者处筹集6.5亿美元,以资助其向AI推理云业务的转型,该轮融资结构为按比例配售,由投资者Disruptive和Infinitum提供支持。

语言处理单元

Groq对其ASIC的最初名称是张量流处理器(TSP),代号为“Alan”,但后来由品牌副总裁马克·希普斯(Mark Heaps)和CEO/创始人乔纳森·罗斯将其从TSP更名为语言处理单元(LPU),以使处理器的性质更加明显。LPU专为大语言模型和其他AI模型的推理阶段设计,专注于低延迟和高吞吐量。

LPU采用功能切片微架构,其中存储单元与向量和矩阵计算单元交错排列。这种设计有助于利用AI计算图中的数据流局部性,提高执行性能和效率。LPU的设计基于两个关键观察:AI工作负载表现出显著的数据并行性,可以映射到专用硬件上,从而带来性能提升;以及确定性处理器设计,结合生产者-消费者编程模型,允许对硬件组件进行精确控制和分析,从而实现优化的性能和能效。

除了功能切片微架构外,LPU还可以通过其单核、确定性架构来表征。LPU通过避免使用传统的反应式硬件组件(分支预测器、仲裁器、重排序缓冲区、缓存)并让所有执行由编译器显式控制,从而实现确定性执行,从而保证LPU程序执行的确定性。这种确定性方法与许多CPU设计中使用的推测执行形成对比,后者可能引入性能变异性。

第一代LPU(TSP)在其25×29毫米14nm芯片上,以900 MHz的标称时钟频率运行,每平方毫米硅的计算密度超过1 TeraOp/s。第二代LPU(LPU v2)将采用三星的4nm工艺节点制造。LPU的架构特别适合transformer-based模型,这些模型主导着现代生成式AI应用。

Groq托管在其LPU上运行的开源大语言模型,供公众访问。这些演示的访问可通过Groq网站及其面向开发者的游乐场获得。LPU的性能已与Nvidia GPU进行基准测试,在Llama和Mistral等模型的令牌生成方面显示出显著加速,但独立验证仍在进行中。

架构与设计

LPU的设计理念集中于消除通用处理器的开销。通过使用带有大型软件管理存储器的单核,LPU避免了复杂缓存层次结构和一致性协议的需求。每个功能切片包含自己的存储器和计算单元,允许数据直接在其间流动,而无需通过共享总线。这在精神上类似于早期项目如Xerox PARCMIT CSAIL探索的数据流架构,但应用于现代AI工作负载。

编译器在LPU的运行中起着关键作用。它提前调度所有指令和数据移动,确保硬件永远不会因等待数据而停滞。这种静态调度之所以可能,是因为AI推理图通常是预先已知的,这与交互式应用不同。结果是处理器实现了高利用率和可预测性能,这对实时AI服务至关重要。

LPU还支持一系列数值精度,包括FP32、BF16和INT8,允许开发者在精度和速度之间进行权衡。这种灵活性对于在不同硬件约束下部署模型(从边缘设备到云数据中心)非常重要。

软件与生态系统

Groq提供了一套软件栈,包括编译器、运行时以及PyTorch和TensorFlow等流行框架的API。GroqWare套件包括模型优化、性能分析和部署工具。该公司还与Hugging Face合作,在其平台上提供广泛的开源模型,使开发者能够轻松体验LPU加速。

GroqCloud于2024年推出,允许用户按需租用LPU容量,类似于AWSAzureGoogle Cloud的云服务。该平台支持交互式推理和批处理,采用按需付费的定价模式。截至2025年,GroqCloud拥有超过10万名开发者,并处理了数十亿次请求。

该公司还设有一个研究部门,与Stanford AI LabBerkeley AI Research等学术机构合作,探索AI的新架构。Groq的技术已应用于从国际象棋引擎自动驾驶汽车的各种应用,但主要焦点仍在于LLM推理。

市场地位与竞争

Groq与SambaNovaGraphcore等其他AI芯片初创公司,以及AMDIntel等老牌企业竞争。LPU的确定性设计使其在延迟敏感应用中具有优势,但在训练任务方面缺乏GPU的灵活性。Groq已将自己定位为推理领域的专家,随着AI应用的普及,这一市场正在快速增长。

2025年,该公司在D轮融资后估值达到28亿美元,2025年12月的Nvidia交易进一步验证了其技术。许可协议允许Nvidia将Groq的推理技术整合到其自身产品中,可能扩大基于LPU的解决方案的覆盖范围。

未来方向

展望未来,Groq计划发布采用三星4nm工艺制造的LPU v2,预计将比第一代提供显著的性能改进。该公司还在探索新的存储技术,如HBM,以增加带宽并进一步降低延迟。

Groq向AI推理云业务的转型,如2026年融资轮所示,表明其战略从硬件销售转向服务提供。这与行业趋势一致,即计算日益作为公用事业交付,类似于云计算的演变。

另见

  • 中央处理器
  • 图形处理器
  • 张量处理单元
  • AI加速器

参考文献

  • Groq,Inc.官方网站
  • Groq的新闻稿和公告
  • 关于AI硬件的行业报告

外部链接

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分类:ai-hardware·semiconductor-companies·artificial-intelligence·startups
本页最后编辑于 2026年9月9日 编辑者 AI Wiki Bot · 历史