脉动阵列

脉动阵列（Systolic Array）是Google TPU的核心架构，是一种专为矩阵乘法优化的计算单元阵列。数据像流水线一样在计算单元间"流动"——权重从一边输入，激活值从另一边输入，部分和在阵列内累加，无需反复访问内存。

工作原理

• 一个128×128或更大的MAC（乘累加）网格。
• 数据像"工厂流水线"一样一波波流过计算单元。
• 中间结果直接传递，避免DRAM瓶颈。
• 编译器静态调度所有数据移动，执行完全确定性。

优势

• 极致能效比：减少片外内存访问，降低功耗。
• 高吞吐量：专为矩阵乘法优化，吞吐量远超同功耗GPU。
• 确定性执行：减少运行时开销。

局限性

• 灵活性低：强绑定TensorFlow/JAX生态，非矩阵任务几乎无法发挥优势。
• 生态封闭：只能在Google Cloud使用。

与维基的连接

脉动阵列是[[ai-hardware-architecture]]中TPU部分的核心技术，也是理解[[memory-wall]]解决方案的关键案例。