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深度丨谷歌自研Tensor Chip芯片,著眼下一代手機的試水

2021-08-29
來源: 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,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。谷歌認為的[下一代Android手機]已經(jīng)呼之欲出。

  性能上PK iPhone仍需時間

  之前的Pixel系列手機雖然很受geek們的歡迎,但它在美國的銷量根本無法與三星和蘋果相比。Stat Counter顯示,谷歌手機的市場份額遠不及蘋果和三星。

  想要發(fā)力手機市場,谷歌急需一款賣點突出的產(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尺寸大概是一個回形針長度的一半。

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

  Pixel6沒有完成蘋果A系列處理器那樣的革命性升級,可能與其他搭載高通或三星處理器的安卓機非常相似。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。

  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

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

  為這些場景定制的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,[手機運存4G足矣]是谷歌很長一段時間之內(nèi)在設(shè)計自有手機時遵循的邏輯,這是來自Android開發(fā)團隊眼中的標準答案。

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

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

  自研SoC其中一個重要目的就是進一步推動谷歌旗下各種AI/機器學(xué)習(xí)技術(shù),借助算力更強悍的移動端硬件,走出實驗室,來到普通用戶的實際使用中。

  通過實際運用獲得更多可供訓(xùn)練AI的數(shù)據(jù),進一步推動AI的實用化。

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

  Tensor Chip相比于現(xiàn)有其他SoC最大的區(qū)別其實在于:它加入了谷歌針對移動設(shè)備定制的TPU處理單元,這是谷歌Cloud云服務(wù)團隊針對機器學(xué)習(xí)加速設(shè)計的專用芯片。

  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強大的內(nèi)部TPU,它能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)備上的實時字幕語言翻譯、無需互聯(lián)網(wǎng)連接的文本到語音轉(zhuǎn)換、雙鍵盤和語音輸入方法,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。

  Pixel的問題在于,我們不斷遇到現(xiàn)有現(xiàn)成技術(shù)解決方案的限制,很難將研究團隊最先進的技術(shù)應(yīng)用到這款手機上。

  Tensor SoC谷歌憑借自己的愿景脫穎而出,不僅是機器學(xué)習(xí)芯片,還包括硬件設(shè)計如何影響產(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)品此前運用的一直是高通研發(fā)的芯片。

  谷歌推出自研芯片,一個關(guān)鍵目的在于為了擺脫第三方供應(yīng)商的依賴,強化自主創(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。谷歌還會繼續(xù)在現(xiàn)有和未來基于驍龍平臺的產(chǎn)品上與高通密切合作,會繼續(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因為功耗低而廣泛被行業(yè)使用在手機、平板電腦和筆記本電腦上。

  國內(nèi)手機廠商加入自研芯片的行列

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

  除了應(yīng)對智能手機市場的差異化競爭,以及減輕對傳統(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廠商們開始布局自研芯片的一個動因。

  而且,根據(jù)業(yè)界的評判,缺芯將是長期性的問題。在這樣的背景下,手機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,國內(nèi)另外兩家一線手機廠商OPPO和vivo也即將發(fā)布自研ISP芯片。

  OPPO自研芯片團隊目前已經(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系列手機上首發(fā)。

  結(jié)尾:

  然而,高通和其他公司并沒有坐以待斃。機器學(xué)習(xí)、計算機成像和異構(gòu)計算能力是所有主要移動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?對不起,你想多了》

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

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

  AI前線:《棄用高通,谷歌放出自研手機芯片“大招”》




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