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44层PCB+18个光模块:谷歌TPU v8揭示AI算力新路线

2026
08/31
本篇文章来自
聚多邦

训推架构首次分化:谷歌TPU 8推动AI互连走向多路线竞争

2026年4月22日,谷歌在Cloud Next 2026正式发布第八代TPU,并首次将同一代产品拆分为TPU 8t与TPU 8i两套专用系统:8t面向大规模预训练,单个Superpod可扩展至9600颗TPU并提供2PB共享高带宽内存;8i则面向推理与强化学习,单Pod直接连接1152颗TPU。近期产业链围绕TPU 8 PCB方案的讨论进一步升温,但目前谷歌官方尚未确认“TPU 8统一采用44层PCB、每板18个光模块”等具体板级参数,公开产业资料中的44层和18个光模块更多对应TPU v7/V7P及后续方案推演。


技术演进趋势:训推分离正在改变PCB设计逻辑

TPU 8真正值得PCB行业关注的,并不是某一个确定的层数,而是训练与推理开始采用不同硬件架构。TPU 8t追求大规模训练吞吐,通过3D Torus网络扩展至9600颗芯片;TPU 8i则采用新的Boardfly拓扑,提高片上SRAM并降低网络直径,核心目标转向低延迟和推理效率。谷歌披露,8t相比上一代训练性价比最高提升2.7倍,8i推理性价比提升80%。

这意味着未来AI PCB很可能不再存在单一技术路线。训练系统更强调超大规模互连、带宽和供电能力,对高多层、高速材料和厚铜高功率设计需求更强;推理系统则更加关注互连密度、延迟与能效,HDI、Any-layer以及精细线路的重要性可能继续提高。PCB开始由“围绕芯片升级”进一步转向“围绕工作负载定制”。


应用场景扩展:算力扩张正在同步拉高光互连密度

谷歌TPU体系长期大量使用光互连。公开产业链资料显示,TPU v7部分方案存在单板配置18个光模块的设计,而更早的TPUv4系统中,4096颗TPU对应6144个光模块,TPU与光模块比例约为1:1.5。虽然不能据此直接认定TPU 8仍采用“每板18个”的固定配置,但随着集群规模扩大,高速光互连需求持续增长的方向具有较强确定性。

这一变化将继续向PCB端传导。800G向1.6T、3.2T升级后,光模块PCB和交换板需要更低损耗材料,同时线路向mSAP及0.075mm以下推进,高速差分链路则要求更严格的±5%级阻抗控制。换言之,AI算力竞争已经不仅是GPU或TPU数量竞争,也逐渐成为高速PCB、光模块和网络基础设施的系统性竞争。


产业升级路径:高多层与HDI正在形成两条并行路线

从产业链公开资料看,谷歌TPU v7相关PCB已经出现30—32层、36层以及部分44层方案,而下一代AI系统又在继续探索更高密度互连。 与英伟达部分平台大量采用HDI不同,谷歌此前TPU方案并未全面使用高阶HDI,这恰恰说明不同AI芯片架构会形成不同PCB技术组合。

因此,未来AI PCB并不一定简单沿着“层数越来越高”单向发展,而可能形成两种能力同时升级:一条是16—40层以上并继续向78层级复杂背板延伸的高多层路线;另一条则是通过HDI、Any-layer、mSAP缩短互连路径、提高单位面积布线密度。最终采用哪一种方案,将由芯片封装、SerDes速率、网络拓扑以及成本共同决定。


供应链重构逻辑:ASIC正在扩大PCB技术路线的多样性

TPU 8的另一层产业意义,在于AI算力市场正在从单一GPU路线向GPU、TPU和定制ASIC并存演进。谷歌2026年预计资本开支达到1800亿—1900亿美元,绝大部分投入技术基础设施,并预计2027年资本开支还将明显高于2026年。

随着超大规模云厂商增加自研ASIC,不同芯片将形成不同板级架构、供电设计和高速互连方案。过去PCB厂商可能围绕少数标准服务器平台组织产能,未来则需要同时面对英伟达GPU、谷歌TPU以及更多定制ASIC平台。需要修正的是,谷歌与博通虽然长期深度合作开发TPU,但并非简单的“排他性路线”;近期谷歌母公司Alphabet还与Marvell形成了规模巨大的定制芯片合作安排,进一步说明AI ASIC供应链正在多元化。

这种技术分化还可能向智能汽车中央计算、机器人控制器、低空飞行器和半导体设备延伸。随着专用计算芯片增加,FPC、刚挠结合板、高速HDI与厚铜电源PCB会在不同系统中组合使用,PCB制造由标准化配套进一步走向场景化设计。


制造体系重塑:AI PCB需要从单板能力走向系统协同

对于PCB企业而言,TPU路线的意义并不是必须直接进入44层甚至更高层数竞争,而是AI硬件多元化将持续增加研发验证和中小批量导入需求。芯片架构不同,叠层、阻抗、材料、孔结构及供电设计都需要重新验证,DFM前置介入的重要性因此持续提升。

聚多邦目前可围绕1—40层高多层PCB、HDI、FPC及刚挠结合板提供研发制造支持,并结合0.075mm级精细线路、部分高速差分±5%阻抗控制以及DFM前置评审,为AI加速卡、高速通信等项目提供样板及中小批量验证支持。对于高功率计算和电源系统,还可结合厚铜PCB能力进行配套。

同时,通过PCB+SMT+PCBA一站式交付,以及IQC、SPI、AOI、X-Ray等检测环节,可进一步覆盖高速板卡SMT高密度贴装需求。

TPU 8真正释放出的产业信号,是AI算力硬件开始从“芯片竞赛”进入“系统架构竞赛”。当训练和推理采用不同芯片、不同网络拓扑与不同互连方案,PCB也将告别单一路径升级,进入高多层、HDI、精细线路、光互连与高功率设计并行演进的新阶段。


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