TSUはGPUを捨てるのか――ExtropicのZ1Tが選んだハイブリッド計算

Extropicは2026年9月4日、確率型ハードウェアZ1向けの「Z1T」を公開した。Z1Tは既存Transformerをそのまま小さな電力で動かす魔法の交換部品ではない。GPUが得意な密な行列計算から少し離れ、Z1の疎な接続と確率的な回路に合うよう、モデル側の構造も作り替える研究である。

TSUはThermodynamic Sampling Unitの略で、プログラムされた確率分布から標本を取り出すための回路だ。Z1では確率的に0と1の間を動くpbitを26万9,568個配置し、各pbitを16個の近傍へ接続する。Extropicの公表値では、チップの消費電力は1ワット未満、内部更新クロックは50MHzである。これは完成製品の総消費電力ではなく、Z1チップについての会社公表仕様だ。

今回いちばん面白いのは、TSU対GPUという一騎打ちにしなかった点である。Extropicの具体的な推計では、Z1とFPGAを同じ処理経路に置き、Z1に合う疎な演算と、FPGAが受け持つ処理を分けた。同社は補助プロセッサーとしてGPUなども原理上可能だと説明するが、今回の比較値はFPGAを使った設計に基づく。

同社はZ1TがH100 GPUに比べ100倍超のエネルギー効率を示すとする一方、Z1Tの疎なモデルが同等の損失へ達するには、GPT-2型の密なモデルより約1桁多い学習FLOPsが必要との外挿も示した。さらにシステム推計では、FPGAが電力の95％超を消費する。つまりTSU側が非常に省電力でも、不得意な仕事を引き受ける相棒が全体効率のボトルネックになる。

お金の流れで見ると、置き換えではなく追加投資になり得る。利用者はTSUだけでなく、FPGAやGPU、ボード、制御、コンパイラ、モデル変換、運用人材へ支払う。Extropicは2027年のZ1システム早期提供を目標としているが、量産価格、歩留まり、顧客の実負荷、ソフト移植費、故障時の保守は未確認だ。米商務省との最大7,500万ドルの支援も、拘束力のない意向書で、最終契約と節目の達成が条件である。

だから現時点の結論は、GPUの終わりではない。確率処理をTSUへ、密な決定論的処理をGPUやFPGAへ配分する異種混成が成立するか、という実験が一段進んだ。次に見るのは、実チップでの再現値、モデル品質、トークン毎の消費電力、遅延、FPGA・GPU間の転送費、量産価格、2027年の利用者数である。