
TorchTPU 开源,PyTorch 原生支持 TPU

在 PyTorch Conference 2026 上,Google 宣布 TorchTPU 正式开源。TorchTPU 是 Google TPU 的原生 PyTorch 软件栈,现在可以在 GitHub 上获取。TPU 由此加入 GPU 和 CPU,成为 PyTorch 的原生运行选项。开发者可以继续用 vLLM、SGLang、llm-d、TorchTitan、Ray、TorchRec、Hugging Face、LiteRT 这些工具,在 TPU 上完成训练、服务和部署。这套栈由 Google 与 Meta 的 PyTorch 团队共同开发,目标是用最小代码改动把现有 PyTorch 工作负载搬到 TPU。
TorchTPU 支持标准 PyTorch API,并保留熟悉的使用方式:先用 eager mode 调试模型,再用 torch.compile 切到生产级性能,提升 TPU 利用率并减少内存开销。它还内置高级诊断和原生分布式原语。Meta PyTorch 工程总监 Jana van Greunen 说,Meta 不能被单一硬件架构约束,TorchTPU 让他们在 LLM、广告和推荐系统等关键生产场景中,把 PyTorch 负载部署到 Google TPU。Hugging Face 方面,Hub 上的热门开放权重模型现在可以直接在 TorchTPU 上运行。Transformers v5 中,把模型部署到 TPU 只需传 device_map=”tpu”;Diffusers 也原生支持 TPU,并支持 eager mode、torch.compile 和 tensor parallelism。为了保持可靠性,Google 还建立了专门的 CI/CD 管道,在 TPU 基础设施上对 Transformers 套件做 nightly 测试。
推理侧,TorchTPU 已经集成进多个主流开源 serving 引擎。vLLM 的原生 PyTorch 后端由 Inferact 合作开发,支持 continuous batching、量化和多芯片并行,同时保留上游 worker、scheduler 和 API server,现有推理栈无需改动。SGLang 的原生 PyTorch 后端与 RadixArk 合作,面向高度结构和 agentic 的工作负载;SGLang 的 RadixAttention 在请求间复用 KV cache,重复 prompt 前缀跳过重算,TorchTPU 后端还保留上游组件,并用一个 disaggregation transfer backend 同时作为 HiCache 的 I/O 后端。llm-d 1.0 也正式发布,这是与 Red Hat、IBM 以及超过 500 名贡献者、25 个组织共同维护的 CNCF Sandbox 项目。llm-d 连接 PyTorch 和 Kubernetes 两个生态,用 prefix-cache-aware routing 把请求发给已经持有该 context 的 replica,并拆分计算密集的 prefill 与内存密集的 decode。1.0 版本具备多租户流控、router 高可用、稳定 v1 API 和面向 agent 的 session-aware routing。Zenteiq 使用 GKE Inference Gateway 和 llm-d 加速合成数据生成,靠 load-aware 和 prefix-cache-aware 路由,聚合推理吞吐提升超过 4 倍,每天每 1000 个 TPU v6e 加速器的 token 生成容量从 14.7 亿增加到 59.7 亿。
训练侧,TorchTitan 作为 PyTorch 原生的分布式训练参考实现,已经集成 TorchTPU。它结合 torch.compile、SimpleFSDP、Pallas kernels 和图级优化,提供 Llama 3 70B/405B、Qwen 3 8B/32B、MuseGlimmer 30B、Qwen 3 235B MoE,以及 FLUX.1 12B 扩散 Transformer 的预训练 recipe,并已在最多 8000 个 Ironwood TPU(TPU v7x)上验证运行。扩展测试显示,Qwen 3 8B 通过 TorchTitan 达到最高 52% 的 MFU,并在最多 8192 个 Ironwood TPU 上保持近线性扩展。VeRL 也加入了 TPU backend 和端到端参考 recipe,它基于 disaggregated trainer-sampler 架构,GRPO 参考 recipe 面向数学推理数据集。Ray 获得原生 TorchTPU 支持,几行资源配置就能在 CPU/GPU/TPU 之间编排数据、训练、RL 和 serving。
部署层,LiteRT(原 TensorFlow Lite)加入 PyTorch 生态系统。用 litert-torch.convert() 一次调用即可转换 PyTorch 模型,底层基于 torch.export() 和 Core ATen 算子,模型代码仍是 PyTorch。LLM 场景可以导出 Hugging Face Transformer 模型,用 LiteRT-LM 运行。转换后的模型覆盖 Android、iOS、macOS、Windows、Linux、Web 和 IoT,并可通过单一 API 调用 CPU(XNNPack)、GPU(ML Drift)和主流芯片厂商的 NPU 加速。TPU agent suite 也进入 preview,通过插件接入多种 coding harness-模型组合,自动完成 onboarding、诊断、用户问题解答和推理性能调优。
这些发布指向一个清晰的方向:Google 想把 TPU 软件生态做成 PyTorch 社区中开放、可选的硬件路径。无论是训练、推理还是端侧部署,PyTorch 开发者现在都有了一条改动极小、不换工具链的 TPU 路径。


