2026 年 8 月 26 日——OpenAI 于 8 月 25 日(当地时间周二)在 Hot Chips 2026 大会上公布自研推理芯片 Jalapeño 的首批基准测试结果:在 SemiAnalysis 的 InferenceX 基准测试中,Jalapeño 在单用户生成 Token 数与每千瓦吞吐量两项指标上均超过当前在售的最先进推理处理器,对比对象为 NVIDIA Blackwell 系统。

Jalapeño 由 OpenAI 与 Broadcom 联合设计,于 2025 年 10 月首次披露。OpenAI 硬件负责人 Richard Ho 称测试结果"显示出相比业界最先进水平非常显著的性能进步",并表示该芯片计划 2026 年底以极小批量部署,2027 年进入更大规模的部署(据 TechCrunch 报道)。

2026-08-26 · AI芯片 · 大模型推理 · 半导体


1. 概览

Hot Chips 是处理器行业每年 8 月在硅谷举办的技术会议,各厂商通常选择在该会议披露新架构的细节。2026 年 8 月 25 日,OpenAI 在该会议上首次公开 Jalapeño 推理系统的详细设计思路与第一批基准测试数据。

本轮披露的核心事实有三条。第一,Jalapeño 在 SemiAnalysis 的 InferenceX 基准上取得双项领先:单用户产出的 Token 更多,每千瓦功耗的吞吐量更高。第二,对比基线是当前在售的最先进推理处理器,即 NVIDIA Blackwell 系统。第三,部署节奏确认为 2026 年底小批量、2027 年放量。

Richard Ho 在媒体电话会议中表示:"总体结论是,这些结果显示出相比业界最先进水平非常、非常显著的性能进步。""Jalapeño 能够以更少的电力服务更多 AI 工作,同时更快地返回响应。它既能高效地服务大量客户,也能做到很低的延迟。"(引文自英文原文翻译)

2. 项目背景:从 10 GW 合作到多代平台

2.1 与 Broadcom 的合作沿革

2025 年 10 月,OpenAI 与 Broadcom 公布战略合作,双方联合设计并部署总计 10 GW 的定制 AI 加速器,部署周期覆盖 2026 年下半年至 2029 年底(据双方当时公告),Jalapeño 即为该合作下的产物。TechCrunch 本次的报道确认,Jalapeño 由 OpenAI 与 Broadcom 密切协作开发,且开发过程中使用了 OpenAI 自己的模型参与辅助。

另据路透社等媒体此前报道,该合作下的系统采用以太网而非 NVIDIA NVLink 类专有互连来连接芯片。截至发稿,OpenAI 未在本轮披露中公布具体的互连规格。

2.2 多代平台规划

OpenAI 计划将 Jalapeño 打造为跨代际平台,使 AI 产品、模型、芯片与内存在同一规划体系下协同演进。TechCrunch 分析指出,正是这种全栈方式让 OpenAI 有条件针对推理流程中经常造成摩擦的特定环节做专门优化——OpenAI 点名的两个环节是 prefill(预填充)阶段与通信阶段,称二者是推理处理中的常见瓶颈。

时间 事件
2025 年 10 月 OpenAI 与 Broadcom 公布 10 GW 定制加速器合作,Jalapeño 首次披露
2026 年 8 月 25 日 Hot Chips 2026 公布首批 InferenceX 基准测试结果
2026 年底 计划以极小批量开始部署(Richard Ho 口径)
2027 年 计划进入更大规模部署(Richard Ho 口径)

3. 技术架构分析:官方披露透露了什么

本轮披露未公布制程工艺、晶体管规模、HBM 容量等硬件参数,但 OpenAI 官方博客的一段表述给出了明确的设计取向:

OpenAI 在发布测试结果的博客文章中表示:"我们设计 Jalapeño 是为了最小化数据搬运与通信延迟。这意味着包括生成响应时所用的 KV Cache 在内的模型状态,可以被显式放置并保持在本地,同时系统为每个推理阶段激活计算、内存与网络的正确组合。"

以下从工程角度解读这段表述背后的技术含义。

3.1 推理的两阶段与第三个瓶颈

大语言模型推理包含两个性质迥异的阶段:

  • Prefill(预填充):一次性并行处理全部输入 Token 并产出第一个输出 Token。该阶段以大批量矩阵乘法为主,属于算力受限(compute-bound),直接决定首 Token 延迟(TTFT)。
  • Decode(解码):逐 Token 自回归生成。每生成一个 Token 都需要完整读取模型权重与 KV Cache,属于访存受限(memory-bandwidth-bound),决定整体吞吐与逐 Token 延迟(TPOT)。
graph LR A["用户请求输入"] --> B["Prefill 阶段"] B -->|"并行处理全部输入 Token"| C["生成完整 KV Cache"] C --> D["Decode 阶段"] D -->|"逐 Token 自回归生成"| E["流式输出响应"] B -.->|"张量并行集合通信"| F["通信瓶颈"] D -.->|"每步读取权重与 KV Cache"| G["访存瓶颈"] style A fill:#e8f6f4,stroke:#16baaa,stroke-width:2px style B fill:#16baaa,stroke:#0f8a80,stroke-width:2px,color:#ffffff style C fill:#bfe8e2,stroke:#16baaa,stroke-width:2px style D fill:#2c7a72,stroke:#1b5e57,stroke-width:2px,color:#ffffff style E fill:#e8f6f4,stroke:#16baaa,stroke-width:2px style F fill:#ffe9cc,stroke:#e08a00,stroke-width:2px style G fill:#ffe9cc,stroke:#e08a00,stroke-width:2px

在这两个阶段之外,通信构成第三个瓶颈来源:当推理任务切分到多颗芯片上执行(张量并行)时,每一层网络都要执行 AllReduce、AllGather 等集合通信操作;若芯片之间依靠常规网络而非紧耦合互连相连,通信等待时间会直接转化为算力空转。上下文越长、模型越大、并行度越高,prefill 与通信的开销占比就越显著。OpenAI 将 prefill 与通信并列点名,与此工程规律一致。

3.2 KV Cache 显式放置意味着什么

KV Cache 是 Decode 阶段的工作记忆,其规模随上下文长度线性增长。以一组示意配置估算(80 层、8 组 KV 头、每头 128 维、FP16 存储的通用 GQA 结构),单个序列每生成一个 Token 约累积 320 KB 的 KV Cache,一段 10 万 Token 的上下文即对应约 32 GB——超过多数单卡显存容量。长上下文、多轮对话与 Agent 类工作负载正在持续放大这一压力。

说明:上述为便于理解的示意性估算,采用通用 GQA 配置推导,不代表任何特定模型的实际参数。

传统 GPU 集群通常依赖分页化管理(如 PagedAttention 类机制)、缓存换出或跨节点迁移来扩展 KV Cache 容量,但每一次搬运都消耗带宽与电力,跨节点迁移还会中断计算。对照之下,官方所称"显式放置并保持本地"指向的工程方向包括:

  1. 会话亲和调度:将请求绑定到持有其 KV Cache 的芯片与内存域,避免重算或迁移;
  2. 内存层级由软件显式管理而非透明分页,把容量与放置决策前置到调度层;
  3. 通过扩大本地内存池(例如直连更大容量 HBM 或近存方案),使长上下文的 KV Cache 全程驻留计算单元附近。

3.3 按阶段激活计算、内存与网络

"为每个推理阶段激活正确的资源组合"这一表述显示,系统内部的资源组织方式与通用 GPU 集群不同:后者通常是所有节点同时承担所有阶段的混合负载,prefill 任务挤占 Decode 资源会造成相互干扰。业界近年发展的 Prefill/Decode 分离部署(PD 分离,如 vLLM 生态与 DistServe 等工作所验证的方向)正是为了解决该干扰问题。从公开表述看,Jalapeño 更接近把这类解耦下沉到硬件系统层:prefill 引擎、Decode 引擎、内存池与网络路径按推理阶段按需组合,从而减少通用集群中普遍存在的资源错配。此解读为本报告依据官方表述的分析推断,具体实现细节有待 OpenAI 进一步公开。

3.4 数据搬运的能耗账

"最小化数据搬运"之所以能直接转化为每瓦吞吐量优势,源于数字电路的一个基本事实:搬移数据的能耗显著高于计算本身的能耗,且搬运距离越远代价越高。按业内常用的数量级口径,片上 SRAM 访问约为零点几 pJ/bit 量级,读取 HBM 高出一个数量级以上,跨芯片的网络通信还要再高一个数量级。而大模型推理恰是典型的访存密集型负载,减少数据搬运的次数与距离,几乎等价于压低每个 Token 的能耗。

专用推理芯片的结构性优势也在于此:它服务的模型谱系封闭且已知,可以采取比通用 GPU 更激进的算子融合与就近计算布局,把通用平台上需要反复搬运的数据尽量驻留在计算单元旁边。这解释了 OpenAI 为什么把"每千瓦吞吐量"而不是峰值算力放在成绩单的核心位置。

3.5 Broadcom 的角色与以太网互连

Broadcom 向 Google TPU、Meta MTIA 等多家客户提供定制 ASIC 设计服务,在高性能 SerDes、先进封装与以太网交换芯片领域具备工业化能力。此前媒体报道称 OpenAI 与 Broadcom 的合作系统将以太网作为芯片间互连。若该口径属实,意味着 OpenAI 选择借助成熟的以太网生态构建大规模组网,而不是复制 NVIDIA 的紧耦合专有互连路线;相应的代价是以太网的单跳通信开销更高,系统必须依靠软件与拓扑调度把这部分开销压回来——这与前述"最小化通信延迟"的设计目标相互印证。互连路线目前仍为媒体报道口径,官方尚未确认技术细节。

4. 数据与规格

项目 内容
产品代号 Jalapeño(墨西哥辣椒)
类型 面向大规模推理的定制 AI 加速器系统
主导方 OpenAI(硬件业务负责人 Richard Ho)
设计合作方 Broadcom
首次披露 2025 年 10 月
基准测试 SemiAnalysis InferenceX
对比基线 当前在售最先进推理处理器(NVIDIA Blackwell 系统)
相对成绩 单用户 Token 数更多;每千瓦吞吐量更高
绝对数值 截至发稿未随报道公开
部署计划 2026 年底极小批量;2027 年更大规模部署
平台规划 多代平台:产品、模型、芯片、内存协同开发

注:截至发稿,OpenAI 与 SemiAnalysis 均未在公开渠道公布本次测试的绝对读数(如每用户 Token 数、每千瓦 Token 数的具体数值)与测试配置详情,本文引用的均为相对比较结论。

5. 指标解读:为什么是这两个指标

单用户 Token 数衡量交互质量:在同一时延约束下,系统能为每个用户产出更多 Token,意味着回答返回更快,或在相同等待时间内支持更长的输出。对 ChatGPT 这类面向数亿用户的交互产品,这是直接的用户体验变量。

每千瓦吞吐量衡量经济性:大型数据中心扩建的现实约束已从芯片供应逐步转向电力供给,电网接入与散热能力决定了站点上限。在这种背景下,每瓦特能产出的有效 Token 数直接决定单位电力可承载的业务量,进而影响每百万 Token 的服务成本中电费与基础设施摊销的占比。这也是 Google TPU、AWS Trainium 等自研芯片项目共同的立项逻辑。

关于基准口径的可信度:SemiAnalysis 为独立研究机构,InferenceX 基准在统一的服务等级目标(如首 Token 时延、逐 Token 时延约束)下横向对比各家推理系统。本次结果出自该第三方基准而非厂商自建测试环境,横向可比性相对较高;但测试所用模型、上下文长度配置与时延目标尚未随报道公开,结论的外推边界待定。

6. 竞争格局:领先的是当下,考验在 2027

6.1 对比基线的时间差

TechCrunch 明确提示,本轮对比对象是当前的 NVIDIA Blackwell 系统,而到 Jalapeño 规模部署的 2027 年,竞争对手的产品线大概率已经完成代际更新——按 NVIDIA 此前公布的公开路线图,下一代 Rubin 平台将在 2026 至 2027 年间推出。"超过当前最先进水平"是一个静态快照,商业竞争则是动态过程:OpenAI 首代定制芯片上市时要面对的是对手的下一代产品。Richard Ho 给出的"极小批量先行"时间表,客观上也承认了爬坡周期的存在。

6.2 垂直整合的收益与风险

收益方面,模型与硬件协同设计的自由度是最直接的资产:芯片可以为自家模型序列的注意力结构、稀疏化策略与典型上下文长度定制,模型团队反过来可以针对芯片特性调整训练与量化方案。同时,只服务自家封闭模型谱系大幅缩小了软件栈的兼容负担——不需要覆盖 CUDA 生态的全部通用性,只需为一组已知模型维护编译器与算子库。Google 以 TPU 支撑搜索与 Gemini 业务的路径是该模式已验证的先例。

风险方面有三点值得关注。第一,首代定制芯片的良率与量产爬坡历来是不确定性最大的环节,"very small volumes"(极小批量)的措辞本身就是谨慎信号。第二,模型架构仍在快速演化,芯片设计期固化的硬件假设存在过时风险,多代平台规划正是为了对冲这一点。第三,对比基线随时间前移,2026 年底至 2027 年的实际竞争力需要届时重新检验。

对 Broadcom 而言,该项目叠加 Google、Meta 等既有客户,进一步强化其定制 AI 加速器业务的增长曲线;10 GW 级别的合作承诺亦属该公司历史上最大规模的订单之一(据双方 2025 年 10 月公告口径)。

7. 行业观察

  1. 推理专用芯片成为主战场:训练芯片的叙事围绕峰值算力展开,推理芯片的叙事则围绕每瓦有效 Token 展开。Jalapeño 选择以效率指标作为首发成绩单,印证行业竞争重心正向推理经济性迁移。
  2. 效率指标取代峰值参数成为采购决策中心:在电力约束趋紧的背景下,性能功耗比与单位电力业务承载量正在取代浮点峰值性能,成为算力基础设施建设方更关心的指标。
  3. 全栈协同设计从前置实验室扩散:产品、模型、芯片、内存四层同步规划的思路,此前主要见于 Google 等云端巨头,如今头部模型公司也开始以同等深度介入底层硬件定义。
  4. 后续关注点:InferenceX 绝对读数与测试配置的完整披露、2026 年底小批量部署的实际形态、软件栈是否会对第三方开放,以及该进展对 NVIDIA 数据中心业务定价与出货结构的边际影响。