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深度丨谷歌自研Tensor Chip芯片,著眼下一代手機(jī)的試水

2021-08-29
來(lái)源: AI芯天下

  谷歌近日正式官宣了Pixel 6與Pixel 6 Pro兩款[親兒子]手機(jī),搭載谷歌自家的谷歌Tensor芯片,將在今年秋季發(fā)布。

  相比于手機(jī)本身,其搭載的Tensor Chip,在很多程度上都更像是真正的主角。谷歌認(rèn)為的[下一代Android手機(jī)]已經(jīng)呼之欲出。

  性能上PK iPhone仍需時(shí)間

  之前的Pixel系列手機(jī)雖然很受geek們的歡迎,但它在美國(guó)的銷量根本無(wú)法與三星和蘋果相比。Stat Counter顯示,谷歌手機(jī)的市場(chǎng)份額遠(yuǎn)不及蘋果和三星。

  想要發(fā)力手機(jī)市場(chǎng),谷歌急需一款賣點(diǎn)突出的產(chǎn)品。所以,谷歌把賭注下在了Tensor上。官方放出的圖片顯示,這塊SoC尺寸大概是一個(gè)回形針長(zhǎng)度的一半。

  谷歌這顆芯片Tensor代號(hào)為Whitechapel,它由谷歌設(shè)計(jì),由三星代工生產(chǎn),將是一個(gè)8核、5納米、基于ARM的芯片。

  Pixel6沒(méi)有完成蘋果A系列處理器那樣的革命性升級(jí),可能與其他搭載高通或三星處理器的安卓機(jī)非常相似。比如驍龍888使用了Arm Cortex-X1、A78和A55的部分定制版本;三星的Exynos2100的CPU和GPU都使用了Arm設(shè)計(jì)。

  一句話,Tensor與驍龍888或Exynos2100在整體CPU或GPU性能上的差異并不大。

  Tensor Chip并非聚焦在性能層面

  如今手機(jī)使用場(chǎng)景正在逐漸發(fā)生變化:用于通用計(jì)算的CPU在越來(lái)越多的App使用場(chǎng)景中可能越來(lái)越不吃香,并且巨大的功耗也會(huì)影響使用體驗(yàn);與此同時(shí),諸如視頻、拍照、文本及語(yǔ)音識(shí)別等智能化功能成為了更高頻的需求。

  為這些場(chǎng)景定制的AI專用芯片在日后就顯得愈發(fā)重要。而谷歌Tensor Chip的定位也并非在性能層面擊敗搭載A系列芯片的iPhone。

  恰恰相反,[手機(jī)運(yùn)存4G足矣]是谷歌很長(zhǎng)一段時(shí)間之內(nèi)在設(shè)計(jì)自有手機(jī)時(shí)遵循的邏輯,這是來(lái)自Android開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)眼中的標(biāo)準(zhǔn)答案。

  和國(guó)內(nèi)Android旗艦手機(jī)如今普遍運(yùn)行內(nèi)存12G/16G,甚至即將突破20G的軍備競(jìng)賽式更新對(duì)比,兩種不同解決方案之間有著天差地別。

  在谷歌的理解中,下一代手機(jī)需要并非更強(qiáng)的性能、更大的運(yùn)存,但想要繼續(xù)改善如今智能手機(jī)的使用體驗(yàn),則需要借助各種使用深度學(xué)習(xí)技術(shù)、針對(duì)使用場(chǎng)景優(yōu)化的協(xié)處理器來(lái)完成。

  自研SoC其中一個(gè)重要目的就是進(jìn)一步推動(dòng)谷歌旗下各種AI/機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù),借助算力更強(qiáng)悍的移動(dòng)端硬件,走出實(shí)驗(yàn)室,來(lái)到普通用戶的實(shí)際使用中。

  通過(guò)實(shí)際運(yùn)用獲得更多可供訓(xùn)練AI的數(shù)據(jù),進(jìn)一步推動(dòng)AI的實(shí)用化。

  在Tensor Chip中,谷歌終于得以將過(guò)去發(fā)布的各種協(xié)處理器,全部整合進(jìn)SoC中。

  Tensor Chip相比于現(xiàn)有其他SoC最大的區(qū)別其實(shí)在于:它加入了谷歌針對(duì)移動(dòng)設(shè)備定制的TPU處理單元,這是谷歌Cloud云服務(wù)團(tuán)隊(duì)針對(duì)機(jī)器學(xué)習(xí)加速設(shè)計(jì)的專用芯片。

  將谷歌核心功能帶入自研芯片之中

  谷歌芯片的核心是一個(gè)強(qiáng)大的內(nèi)部TPU,它能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)備上的實(shí)時(shí)字幕語(yǔ)言翻譯、無(wú)需互聯(lián)網(wǎng)連接的文本到語(yǔ)音轉(zhuǎn)換、雙鍵盤和語(yǔ)音輸入方法,以及卓越的攝像頭功能。

  AI和ML是谷歌的核心功能,而且可以說(shuō)谷歌比其他所有人都做得更好,因此它是谷歌芯片的核心焦點(diǎn)。

  Pixel的問(wèn)題在于,我們不斷遇到現(xiàn)有現(xiàn)成技術(shù)解決方案的限制,很難將研究團(tuán)隊(duì)最先進(jìn)的技術(shù)應(yīng)用到這款手機(jī)上。

  Tensor SoC谷歌憑借自己的愿景脫穎而出,不僅是機(jī)器學(xué)習(xí)芯片,還包括硬件設(shè)計(jì)如何影響產(chǎn)品差異化和軟件能力。

  谷歌Tensor的推出還意味著,谷歌將放棄合作十多年的高通,走上自研芯片的道路。谷歌Pixel系列產(chǎn)品此前運(yùn)用的一直是高通研發(fā)的芯片。

  谷歌推出自研芯片,一個(gè)關(guān)鍵目的在于為了擺脫第三方供應(yīng)商的依賴,強(qiáng)化自主創(chuàng)新,避免受制于人,此外,采用自研芯片也能降低成本。

  值得注意的是,谷歌棄用高通芯片,推出谷歌Tensor,并不是全面和高通終止合作。谷歌還會(huì)繼續(xù)在現(xiàn)有和未來(lái)基于驍龍平臺(tái)的產(chǎn)品上與高通密切合作,會(huì)繼續(xù)使用高通高性能、低功耗的ARM芯片架構(gòu)。

  據(jù)悉,Tensor將采用基于Arm的架構(gòu),Arm因?yàn)楣牡投鴱V泛被行業(yè)使用在手機(jī)、平板電腦和筆記本電腦上。

  國(guó)內(nèi)手機(jī)廠商加入自研芯片的行列

  近幾年,受美國(guó)制裁影響,華為的麒麟高端芯片在生產(chǎn)上遭受打擊。

  除了應(yīng)對(duì)智能手機(jī)市場(chǎng)的差異化競(jìng)爭(zhēng),以及減輕對(duì)傳統(tǒng)廠商的依賴外,當(dāng)下正在全球范圍內(nèi)蔓延的缺芯浪潮也是手機(jī)廠商們開(kāi)始布局自研芯片的一個(gè)動(dòng)因。

  而且,根據(jù)業(yè)界的評(píng)判,缺芯將是長(zhǎng)期性的問(wèn)題。在這樣的背景下,手機(jī)廠商們布局自研芯片。例如今年4月小米在MIX FOLD折疊屏旗艦手機(jī)中搭載了自研的澎湃C1ISP芯片。繼小米推出自研澎湃C1ISP芯片之后,國(guó)內(nèi)另外兩家一線手機(jī)廠商OPPO和vivo也即將發(fā)布自研ISP芯片。

  OPPO自研芯片團(tuán)隊(duì)目前已經(jīng)有大概上千人,首款產(chǎn)品是和小米澎湃C1類似的ISP芯片,將在明年年初上市的Find X4系列手機(jī)上首發(fā)。

  結(jié)尾:

  然而,高通和其他公司并沒(méi)有坐以待斃。機(jī)器學(xué)習(xí)、計(jì)算機(jī)成像和異構(gòu)計(jì)算能力是所有主要移動(dòng)SoC廠商的核心,而不僅僅是在他們的高端產(chǎn)品中。

  谷歌的TPU技術(shù)和張量TensorSoC是否真的領(lǐng)先于行業(yè),還有待觀察。

  作者 | 方文

  部分資料參考:

  極客公園:《谷歌的自研芯片,能讓Android和iPhone站在同一起跑線嗎?》

  新智元:《谷歌Tensor芯片能打贏A15?對(duì)不起,你想多了》

  雷鋒網(wǎng):《谷歌用AI設(shè)計(jì)AI芯片,不到24小時(shí)就能設(shè)計(jì)出Tensor處理單元》

  芯東西:《秘密研發(fā)四年!谷歌CEO曬自研手機(jī)芯片,揭秘旗艦機(jī)亮點(diǎn)》

  AI前線:《棄用高通,谷歌放出自研手機(jī)芯片“大招”》




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