英伟达Groq 3 LPX靠确定性执行降低电压裕量，预计每兆瓦吞吐量达GB200 NVL72的 35 倍
英伟达技术博客详解Groq 3 LPX如何利用编译期生成的周期级调度预测电流需求，通过预判性供电和时钟周期合成缩小电压安全裕量，内部测试电压跌落减少超 60%，预计功耗降低低双位数百分比。
AI解读：英伟达把Groq 3 LPX定位为Vera Rubin平台里负责高交互低延迟推理的加速器，核心卖点不是峰值算力，而是省电。做法是先让编译器把整个负载排成精确到时钟周期的执行表，再根据这张表预判电流何时飙升，提前调整供电电压、拉长电流飙升最猛的时钟周期，最终缩小芯片必须预留的电压安全裕量。
对AI工厂来说，省电就是省钱或换吞吐。英伟达称内部测试中电压跌落减少 >60%，预计基准电压可降低高个位数百分比，功耗因与电压平方成正比可降低低双位数百分比。代价是一套需要重新设计的编译流程和供电电路，只对LPX机架内 256 颗LPU生效。
普通读者不需要现在做什么。真正要留意的是 2026 年下半年，英伟达宣称届时将Groq 3 LPX与Vera Rubin NVL72配对，在 2T+参数模型长上下文高交互场景下，每兆瓦吞吐量可达上一代GB200 NVL72的 35 倍。
英伟达在技术博客中解释，Vera Rubin平台新增的Groq 3 LPX加速器依靠确定性执行模型，在AI负载运行前生成精确到时钟周期的调度表，并据此预判每个周期的电流需求，从而提前调整供电电压、拉长电流飙升最猛的时钟周期，缩小芯片为应对电压跌落而必须预留的电压安全裕量。
英伟达称，内部测试显示该方法让电压跌落减少超过 60%，预计使电气系统必须持续提供给AI负载的基准电压降低高个位数百分比；因功耗与电压平方成正比，功耗降低幅度可达低双位数百分比。该技术随Groq 3 LPX于 2026 年下半年进入Vera Rubin平台。
电压安全裕量为什么白费电
AI芯片运行时，矩阵乘法和向量乘法会在纳秒级时间内引发大量晶体管开关，芯片电流需求骤升。芯片从最近的去耦电容（decaps）抽取额外电流，导致电压下降。板上的电压调节器因电感无法瞬时响应，等它追上需求后电压才恢复。这种暂时电压下降称为电压跌落（voltage droop），幅度取决于电流变化量和di/dt（电流变化率）。
所有芯片都有最低工作电压Vmin，低于此值会出错。为应对最坏情况，芯片通常运行在带有电压安全裕量的电压下，确保瞬态条件下仍能获得所需最低电压。英伟达指出，大部分时间提供此裕量的功耗实际上是多余的，而且功耗与电压平方成正比，持续多供 10% 电压意味着多耗 21% 功率。
- 电压跌落由电流需求骤增引起，去耦电容放电导致电压下降，电压调节器因电感无法瞬时补偿。
- di/dt越大电压跌落越大，同样电流变化在更长时间内发生则di/dt更小，跌落更小。
- 电压安全裕量是为防止电压跌破Vmin而预留的额外电压，多数时间属于浪费。
- 电压持续多 10% 导致功耗多 21%。
Groq 3 LPX如何提前知道电流何时飙升
Groq 3 LPX的确定性执行模型让LPU编译器在负载运行前生成一份周期精确的调度表，规定每份数据何时移动到哪个计算单元、操作精确到时钟周期执行。该调度覆盖机架内全部 256 颗LPU芯片。
每颗LPU加速器包含少量专用硬件：MXM负责矩阵乘法、VXM负责向量操作、SXM负责转置和重塑，并有硬件将这些计算单元同步到时钟周期级。内存为片上SRAM bank，无需层级管理。LPU之间直接相连，无需中介，数据传输时间更可预测。确定性将这些硬件元素绑定：每次运行中，单次计算、内存读取和芯片间通信都需要相同的时钟周期数。编译器利用这一点规划数据在计算单元间的移动，并提前解决资源冲突，例如两个硬件元素写同一内存bank。
- 编译器在运行前生成周期精确调度，涵盖操作和数据移动。
- LPU计算单元包括MXM（矩阵乘）、VXM（向量操作）、SXM（转置/重塑），硬件同步到时钟周期级。
- 每颗芯片有片上SRAM bank，无层级结构；LPU直接互连，无中介。
- 确定性保证每次运行时计算、内存读取、芯片间通信消耗相同周期数。
- 编译器可提前解决资源冲突，如两个硬件元素写同一内存bank。
预判性供电和时钟周期合成如何缩小电压裕量
周期精确调度表还能生成负载随时间变化的电流需求曲线。编译器知道电流何时上升和下降，据此提前准备供电系统，并通过互补的PEP和CPS技术塑造最剧烈的需求变化。
PEP（Preemptive Power，预判性供电）让芯片命令供电网络（PDN）改变输出电压。因为编译器知道电流会在哪个周期飙升，它可以提前调度该命令，使供给电压在需求到来前已开始变化。去耦电容需要弥补的缺口变小，电流上升时芯片电压下降更少。
CPS（Clock Period Synthesis，时钟周期合成）让编译器调度单个时钟周期缩短或延长，这依赖Groq 3 LPX的准同步时钟系统（plesiosynchronous clock system），保持芯片间和芯片内计算单元同步。CPS对最剧烈的电流变化控制比PEP更细：电流飙升最猛的时钟周期可被拉长，降低di/dt。
- PEP提前命令供电网络改变电压，使供电电压在电流需求到来前开始调整。
- CPS可拉长电流飙升最猛的时钟周期，降低di/dt。
- 准同步时钟系统保持芯片间和芯片内计算单元同步，使逐周期调度成为可能。
省电效果和平台定位
英伟达称，内部测试中Groq 3 LPX系统电压跌落减少超过 60%。公司估计这将使电气系统必须持续提供给AI负载的基准电压降低高个位数百分比，功耗因与电压平方成正比可降低低双位数百分比，且不影响负载。相比规格类似的非确定性系统，Groq 3 LPX的确定性执行可将同一负载的功耗降低潜在低双位数百分比。
Groq 3 LPX于 2026 年下半年将确定性功耗控制带入英伟达Vera Rubin平台，与工厂层面的NVIDIA DSX MaxLPS和Vera Rubin NVL72机架内的Intelligent Power Smoothing互补。英伟达称，在平台层面，Groq 3 LPX与Vera Rubin NVL72配对，在 2T+参数模型长上下文高交互场景下，每兆瓦吞吐量可达上一代NVIDIA GB200 NVL72的 35 倍。
- 内部测试电压跌落减少超 60%，预计基准电压降低高个位数百分比，功耗降低低双位数百分比。
- Groq 3 LPX将于 2026 年下半年进入Vera Rubin平台。
- Vera Rubin NVL72配合Groq 3 LPX在 2T+参数模型长上下文高交互场景下，每兆瓦吞吐量可达GB200 NVL72的 35 倍。