谷歌向微软英特尔全面宣战！首款自研Arm CPU，最强大模型公测，AI视频对垒Sora

新智元报道

编辑：Aeneas 好困

【新智元导读】昨晚的Google Cloud Next 2024大会上，谷歌接连放出一堆模型和产品王炸：Gemini 1.5 Pro公开可用、上线音频处理能力；代码模型CodeGemma上新，首款自研Arm处理器Axion正式向微软和亚马逊宣战……这次，谷歌要以量取胜。

昨天的谷歌Next大会可是太精彩了，谷歌一连放出不少炸弹。

- 升级「视频版」Imagen 2.0，下场AI视频模型大混战

- 发布时被Sora光环掩盖的Gemini 1.5 Pro，正式开放

- 首款Arm架构CPU发布，全面对垒微软/亚马逊/英伟达/英特尔

此外，谷歌的AI超算平台也进行了一系列重大升级——最强TPU v5p上线、升级软件存储，以及更灵活的消费模式，都让谷歌云在AI领域的竞争力进一步提升。

连放大招的谷歌，必不会在这场AI大战中退让。

从OpenAI跳槽的研究员Logan Kilpatrick，也在第一时间转发了Gemini 1.5 Pro的消息。看得出来，他已经是一名真真正正的谷歌员工了

在短短两个月内，谷歌一键将多种前沿模型引入Vertex AI，包括自家的Gemini 1.0 Pro、轻量级开源模型Gemma，以及Anthropic的Claude 3。

Gemini 1.5 Pro，人人可用了！

传说中的谷歌最强杀器Gemini 1.5 Pro，已经在Vertex AI上开放公测了！

开发者们终于可以亲自体验到，前所未有的最长上下文窗口是什么感觉。

Gemini 1.5 Pro的100万token，比Claude 3中最大的200K上下文，直接高出了五倍！而GPT-4 Turbo，上下文也只有128K。

当然，超长上下文在无缝处理输入信息方面，仍然有一定的局限性。

但无论如何，它让对大量数据进行本机多模态推理成为可能。从此，多海量的数据，都可以进行全面、多角度的分析。

自然而然地，我们可以正式用Gemini 1.5 Pro开发新的用例了。比如AI驱动的客户服务智能体和在线学术导师，分析复杂的金融文件，发现文档中的遗漏，查询整个代码库，或者自然语言数据集。

现在，已经有无数企业用Gemini 1.5 Pro真实地改变了自己的工作流。

比如，软件供应商思爱普用它来为客户提供与业务相关的AI解决方案；日本广播公司TBS用它实现了大型媒体档案的自动元数据标注，极大提高了资料搜索的效率；初创公司Replit，则用它更高效、更快、更准确地生成、解释和转换代码。

加入音频处理能力

不仅如此，Gemini 1.5 Pro现在还增加了音频功能。

它能处理音频流，包括语音和视频中的音频。

这直接就无缝打破了文本、图像、音频和视频的边界，一键开启多模态文件之间的无缝分析。

在财报电话会议中，一个模型就能对多种媒介进行转录、搜索、分析、提问了。

Imagen 2.0能生视频了：4秒24帧640p

并且，这次谷歌也下场开卷AI模型了！

AI生图工具Imagen，现在可以生成视频了。

只用文本提示，Imagen就能创作出实时的动态图像，帧率为每秒24帧，分辨率达到360x640像素，持续时间为4秒。

谷歌表示，Imagen在处理自然景观、食物图像和动物等主题时，表现尤为出色。

它不仅能够创造出一系列多样的摄影角度和动作，还能确保整个序列的视觉一致性。

同时，这些动态图像也配备了安全过滤和数字水印技术。

图像编辑

并且，谷歌对Imagen 2.0也升级了图像编辑功能，增加了图像修复、扩展、数字水印功能。

想把图中这个男人去掉？一键圈出，他就没了！并且模型还自动补全了山上的背景。

想让远处的山高一点？Imagen 2.0也能轻松做到。

另外，它还可以帮我们扩大图片边缘，获得更广阔的视角。

而数字水印功能，由Google DeepMind的SynthID强力驱动。

这样，用户为就可以图片和视频生成隐形水印，并且验证它们是否由Imagen所生成。

全新代码模型CodeGemma发布，核心团队华人占6成

最新发布轻量级代码生成模型CodeGemma，采用的是与Gemma系列相同的架构，并进一步在超过5000亿个代码Token上进行了训练。

目前， CodeGemma已经全系加入Vertex AI。

论文地址：https://storage.googleapis.com/deepmind-media/gemma/codegemma_report.pdf

具体来说，CodeGemma共有三个模型检查点（Checkpoint）：

CodeGemma 7B的预训练版本（PT）和指令微调版本（IT）在理解自然语言方面表现出色，具有出众的数学推理能力，并且在代码生成能力上与其他开源模型不相上下。

CodeGemma 2B则是一个SOTA的代码补全模型，可以进行快速的代码填充和开放式生成。

预训练数据

CodeGemma的训练数据包括了来自网络文档、数学和代码的5000亿个Token（主要是英文）。

2B规模的模型完全使用代码进行训练，而7B规模的模型则采用了80%编程代码外加20%自然语言的方式。

为了确保数据的质量，谷歌对数据集进行了去重和过滤，移除了可能影响评估的代码样本和一些个人或敏感信息。

此外，谷歌还对CodeGemma模型的预训练采用了一种改进的中间填空（Fill-in-the-Middle, FIM）方法，以此来提升了模型的训练效果。

具体可以分为两种模式：PSM（前缀-后缀-中间）和SPM（后缀-前缀-中间）。

指令微调

通过让模型接触各种数学问题，可以提升它在逻辑推理和解决问题方面的能力，这对编写代码来说是非常重要的。

为此，谷歌选用了多个主流的数学数据集进行监督微调，包括：MATH、GSM8k、MathQA，以及合成数学数据。

在代码方面，谷歌采用了合成代码指令的方法来创建数据集，用于后续的监督微调（SFT）和基于人类反馈的强化学习（RLHF）之中。

为了确保生成的代码指令数据既有用又准确，谷歌采取了以下方法：

- 示例生成：根据OSS-Instruct的方法，制作一系列独立的问题与答案对；

- 后期过滤：利用大语言模型来筛选这些问题与答案对，评估它们的实用性和准确性。

代码补全

如表2所示，CodeGemma 2B在代码补全场景下展现出了卓越的性能，尤其是在低延迟的表现上。

其中，推理速度更是比不少模型快了有2倍之多。

Python

HumanEval和Mostly Basic Python Problems的评估结果如表3所示。

与Gemma基础模型相比，CodeGemma在编程领域的任务上表现明显更强。

多种编程语言

BabelCode通常用来评估模型在多种编程语言中的代码生成性能，结果如表4所示。

语言处理能力

图3展示了多个领域的性能评估结果，包括问答、自然语言处理以及数学推理。

可以看到，CodeGemma同样有着Gemma基础模型的自然语言处理能力，其PT和IT版本在性能上均优于Mistral 7B和Llama2 13B——分别领先了7.2%和19.1%。

进一步地，如表5所示，CodeGemma在数学推理方面，相比同等规模的模型有着更出色的表现。

推理建议

如图4所示，在进行代码补全任务时，比如函数补全、注释文档字符串生成或者导入模块建议，应当按照一定的格式来设计输入提示。

官宣自研Arm架构CPU处理器Axion

此次Next大会上，谷歌还正式宣布，将自研首款基于Arm的CPU。

据称这款CPU处理器Axion，将提供比英特尔CPU更好的性能和能源的效率，其中性能提高50%，能源效率提高60%。

据悉，比起目前基于Arm的最快通用芯片，Axion的性能还要高出30%。

凭着这个新武器，谷歌也在AI军备竞赛中，正式向微软和亚马逊宣战！

新CPU Axion，显然是谷歌跟随亚马逊AWS和微软Azure的动作——它也想自研处理器了。

Axion将帮助谷歌提高通用工作负载的性能，比如开源数据库、Web和应用程序服务器、内存缓存、数据分析引擎、媒体处理和AI训练。

由此，谷歌在开发新的计算资源方面，又向前迈进了一步。在今年晚些时候，Axion就可用于云服务了。

AI军备竞赛加快，CPU重要性凸显

对于AI军备竞赛来说，像Axion这样的CPU至关重要，因为它能提升训练AI模型所需的算力。

要训练复杂的AI模型，就需要处理大型数据集，而CPU有助于更快地运行这些数据集。

要说此举的最大的好处，那无疑就是——省钱！

众所周知，购买AI芯片的成本惊人，英伟达的Backwell芯片，预计售价在3万美元到4万美元之间。

现在，Axion芯片已经在为YouTube 广告、Google Earth引擎提供加持了。

而且，很快就可以在谷歌计算引擎、谷歌Kubernetes引擎、Dataproc、Dataflow、Cloud Batch等云服务中使用。

不仅如此，原本在使用Arm的客户，无需重新架构或者重写应用程序就可以轻松地迁移到Axion上来。

TPU v5p上线，与英伟达合作加速AI开发

在此次Google Cloud Next 2024年会上，谷歌宣布：对自家超算平台进行大规模升级！

升级列表中的第一位，就是谷歌云的张量处理单元TPU v5p了。如今，该定制芯片全面向云客户开放。

谷歌的TPU，一直被用作英伟达GPU的替代品，用于AI加速任务。

作为下一代加速器，TPU v5p专门用于训练一些最大、最苛刻的生成式AI模型。其中，单个TPU v5p pod包含8,960个芯片，是TPU v4 pod芯片数量的两倍之多。

另外，谷歌云还将和英伟达合作加速AI开发——推出配备H100的全新A3 Mega VM虚拟机，单芯片搭载高达800亿个晶体管。

而且谷歌云还会将英伟达最新核弹Blackwell整合进产品中，增强对高性能计算和AI工作负载的支持，尤其是以B200和GB200提供支持的虚拟机形式。

其中，B200专为「最苛刻的AI、数据分析和HPC工作负载而设计」。

而配备液冷的GB200，将为万亿参数模型的实时LLM推理和大规模训练提供算力。

虽然现在万亿参数的模型还不多（少量几个选手是SambaNova和谷歌的Switch Transformer），但英伟达和Cerebras都在冲万亿参数模型硬件了。

显然，他们已经预见到，AI模型的规模还会迅速扩大。

软件

在软件方面，谷歌云推出了JetStream，这是一款针对LLM的吞吐量和内存优化了的推理引擎。

这个新工具可以提高开源模型的单位美元性能，并与JAX和PyTorch/XLA框架兼容，从而降本增效。

存储大战

此外，谷歌的存储解决方案也在不断升级——不仅加速了AI训练和微调，优化了GPU和TPU的使用，还提高了能效和成本效益。

此次，谷歌推出的Hyperdisk ML，显著缩短了模型加载时间，提高了吞吐量，并对AI推理和服务工作负载进行了优化。

不仅支持每个存储卷承载2,500个实例，而且还提供了高达1.2TiB/s的数据吞吐量，性能直接超越微软和AWS。

已发布的Cloud Storage FUSE，可将基础模型的训练吞吐量提高2.9倍，性能提高2.2倍。

高性能并行文件系统Parallelstore可将训练速度提高到3.9倍，并将训练吞吐量提高到3.7倍。

而专为AI模型量身定制的Filestore系统，允许在集群中的所有GPU和TPU之间同时访问数据，将训练时间缩短56%。

总之，此次谷歌超算的大规模更新表明，谷歌在努力为客户带来实际的商业利益，创建无缝集成、高效可扩展的AI训练和推理环境。

参考资料：

https://cloud.google.com/blog/products/ai-machine-learning/google-cloud-gemini-image-2-and-mlops-updates

https://storage.googleapis.com/deepmind-media/gemma/codegemma_report.pdf

https://www.businessinsider.com/google-ramped-up-ai-competition-against-microsoft-amazon-2024-4

https://www.theverge.com/2024/4/9/24125074/google-axion-arm-cpu-ai-chips-cloud-server-data-center

https://blogs.nvidia.com/blog/nvidia-google-cloud-ai-development/

https://venturebeat.com/ai/google-upgrades-its-ai-hypercomputer-for-enterprise-use-at-cloud-next/