Тензор пояснив: Чому Google розробила чіп, присвячений Pixel 6

У захваті від Pixel 6 in початку серпняGoogle створив свою першу спеціальну систему на чіпі (SoC). На сьогоднішньому заході Pixel Fall Google повністю детально описав Tensor, назвавши його “найбільшою інновацією в мобільному обладнанні в історії компанії”.

Чому Тензор

Оголошена мета Google щодо створення Tensor – просунути все можливе на смартфонах. Компанія хоче зробити “прориви в галузі штучного інтелекту прямо до Pixel” та просунути своє бачення завжди доступних технологій, таких як Ambient Computing

Перший був створений апаратним підрозділом Google, який вважає, що розумні функції на основі штучного інтелекту дозволяють відрізняти Pixel від конкурентів, тоді як Google вважає телефони “центральним контролером екосистеми”. Зокрема, під час запуску Pixel компанія Google знову заговорила про Ambient Computing. Останній раз це відбувалося у 2019 році Запуск Pixel 4.

В інтерв’ю с крайРік Остерлох сказав, що робота розпочалася у 2017 році після того, як він зрозумів, що Google не може поступово підходити-наприклад, створювати єдиний спільний процесор, такий як Pixel Visual/Neural Core-для збільшення моделей ШІ. Натомість потрібен цілий чіп, оптимізований для виконання необхідних завдань.

Мікросхема Tensor спеціально розроблена для доставки останніх досягнень Google у галузі штучного інтелекту безпосередньо на мобільний пристрій. Це сфера, в якій ми затримувалися роками, але тепер ми можемо відкрити новий розділ інновацій у смартфонах на основі штучного інтелекту.

Тензор процесора + графічний процесор

На події запуску Pixel Google перейшла до Tensor і чітко пропагувала включення високопродуктивного ядра ARM Cortex-X1 на 2,8 ГГц. До них приєднуються два “середніх” ядра процесора A76 з тактовою частотою 2,25 ГГц Інтерв’ю Ars Technica з Google Silicon Щоб зазначити, як він базується на 5 -нм технологічному процесі, а не на оригінальних 7 -нм, які були у минулорічних флагманських телефонних чіпах. Чотири високоефективних / невеликих ядра A55 доповнюють центральний процесор.

Підхід Dual-X1 дозволяє Google використовувати більше енергії для навантажень середньої щільності. У звичайному центральному процесорі середні ядра будуть обробляти такі завдання, як візуальний аналіз Google Lens, але “переповнення”. Google каже, що використання ядра X1 у цьому сценарії було б більш ефективним, саме для цього оптимізовано Tensor. Реально це на 80% швидше, ніж процесор Snapdragon 765G у Pixel 5.

“Ви можете використовувати два X1, з’єднаних на низькій частоті, тому вони надзвичайно ефективні, але все одно дуже велике навантаження. Навантаження, яке ви зазвичай виконували б з подвійними A76, які є зверху, зараз ледве вливається в газ з подвійними X1 ».

Філ Кармак, віце -президент та генеральний директор Google Silicon

Існує також 20-ядерний графічний процесор, який, за словами Google, “забезпечує чудовий ігровий досвід для найпопулярніших ігор Android”. Це на 370% швидше, ніж у Pixel 5, який використовує графічний процесор Adreno 620.

натяжна лапка безпеки titan m2

Тим часом ядро ​​безпеки Tensor-це підсистема на базі ЦП, ізольована від процесора додатків, призначена для виконання критичних завдань та елементів керування. Він працює зі спеціальним чіпом безпеки Titan M2, який не є частиною Tensor, але який Google вважає стійким до просунутих атак, таких як електромагнітні аналітика, дефект напруги, І введення лазерної помилки.

Файл Корінний Мікросхема Titan M працює в парі з програмним забезпеченням, щоб запобігти поверненню вашого телефону до старішої версії Android, яка може мати отвори для безпеки. Він також запобігає розблокуванню завантажувача та перевіряє код доступу на екрані блокування.

TPU, ISP та Context Hub

Звісно, ​​є також “Відділ поводження з натяжниками”. Кажуть, що цей двигун ML “розроблений Google Research для Google Research” і створений для того, куди рухаються моделі ML, а не там, де вони є сьогодні.

Процесор сигналу зображення (ISP) оснащений прискорювачем, що забезпечує роботу алгоритму HDRNet, що є основною причиною для Pixel 6 та Pixel 6 Pro HDR +. Відео в прямому ефірі З 4K 60fps, більш ефективно.

Context Center приносить “машинне навчання у сферу наднизької потужності”. Завдяки цьому функція Always On Display (AOD), Now On та інші “навколишнє середовище” працюватимуть постійно, не розряджаючи акумулятор.

Тепер усі разом, або гетерогенні обчислення

Усі ці компоненти разом складають Tensor, де Google надає пріоритет “загальній продуктивності та ефективності”. Це зокрема включає в себе успіхи в неоднорідних обчислювальних задачах, які вимагають спільної роботи різних частин SoC. Наприклад, Lens використовує CPU, GPU, ISP та TPU для ефективної роботи.

Оскільки програмні програми на мобільних телефонах стають більш складними, вони працюють на кількох частинах чіпа. Це гетерогенні обчислення. Щоб отримати хорошу продуктивність для цих складних додатків, ми прийняли загальносистемні рішення для SoC. Ми переконалися, що різні підсистеми в Tensor працюють дуже добре разом, а не оптимізують окремі елементи для пікових швидкостей.

Що може зробити Тензор

Окрім Live HDR+, що робить кольори більш точними та яскравими, у 4K60 Tensor дозволяє використовувати й інші обчислювальні фотографічні та відеофункції, такі як режим руху камери Google. Панель дій розмиває фон, тоді як тривала експозиція працює на об’єкті (показано нижче).

Тим часом розпізнавання облич є більш точним на Pixel 6 і працює швидше-завдяки вбудованим підсистемам, при цьому споживаючи половину енергії порівняно з Pixel 5.

Асистент на Tensor знову використовує “найсучаснішу модель розпізнавання мовлення, яку коли -небудь випускала Google” на половині потужності. Високоякісна модель ASR (автоматичне розпізнавання мовлення) використовується для транскрибування голосових команд, а також у довготривалих програмах, таких як диктофон та живі субтитри, “без швидкого розряджання акумулятора”.

Тим часом там Помічник голосового набору тексту Щоб відредагувати щойно скопійоване перекладом у режимі “вільні руки” в режимі реального часу з покращенням якості перекладу Pixel на 18%, “Рівень покращення, який зазвичай займає багато років досліджень”.

Google Tensor також дозволяє Live Translate працювати з медіафайлами, такими як відео, за допомогою моделей мовлення та перекладу на пристрої. Порівняно з попередніми моделями на телефонах Pixel 4, нова модель нейронного машинного перекладу (NMT) на пристрої використовує менше половини енергії під час роботи на Google Tensor.

Майбутнє тензора

Google Tensor не подає сигнал генерації під час запуску, але компанія повинна додати номер у наступному випуску. (Наприклад, наступник Titan M Titan M2.)

Безсумнівно, що Google робить більше чіпів для телефонів (та інших форм -факторів по чутках). Старший віце -президент Рік Остерлох сказав на заході:

Tensor також дає нам апаратну основу, на якій ми будемо будувати протягом багатьох років, тому ви отримаєте персоналізований та корисний досвід, якого ви очікували від телефону Google.

Перегляньте 9to5Google на YouTube для отримання додаткових новин: