Статья о чипе Tensor G3 для Google Pixel 8

https://1pc.co.il/images/thumbs/0077439_g3-mb_100.jpegДва года назад Google представила Tensor - свой первый специализированный SoC для смартфонов. Благодаря долгосрочному партнерству с отделением полупроводников Samsung и собственным инженерным потенциалом, мы сейчас находимся на втором поколении уникального чипа Tensor, последняя версия которого работает в серии смартфонов Pixel 7. Несмотря на то, что проект получил некоторую критику за отсутствие абсолютно высокопроизводительной производительности в пользу искусственного интеллекта, нельзя отрицать успех последних моделей Pixel.

Tensor позволил Google использовать свои навыки в области искусственного интеллекта и создавать совершенно новые возможности, которые иначе были бы невозможны, и стали основой идентичности Pixel. Благодаря информации, полученной от источника внутри Google, мы получили много информации о предстоящей серии смартфонов Google Pixel 8, а также о SoC, который будет их приводить в действие - Tensor G3 (кодовое имя zuma). Давайте перейдем к нему.

Tensor G3 имеет более современные ЦПУ

Ядра Arm Cortex X3 Cortex A715

Чип Tensor G2 был довольно скучным в плане производительности ЦПУ. При выпуске все ядра уже отставали от конкурентов на два поколения. Единственным реальным изменением по сравнению с чипом первого поколения было обновление среднего кластера от довольно архаичных ядер Cortex-A76 до более подходящих ядер Cortex-A78. Чип сохранил необычную конфигурацию ядер 4+2+2, в то время как большинство других производителей чипов использовали конфигурацию 4+3+1 с одним большим ядром.

С Tensor G3 Google наконец-то ставит более современные ядра в чип. Весь блок ЦПУ был переработан для использования современных ядер ARMv9 2022 года. Также была изменена конфигурация ядер - исчезла необычная конфигурация 4+2+2, и на ее место Google установила... еще более странную?

В Tensor G3 будет представлено девять ЦПУ-ядер - четыре маленьких Cortex-A510, четыре Cortex-A715 и одно Cortex-X3, при повышении частоты по сравнению с предыдущими поколениями. Это должно привести к значительному увеличению производительности и позволить Tensor G3 достичь производительности других флагманских SoC 2022 года (хотя он уступит чипам, использующим вновь анонсированные ядра ARMv9.2). Придется посмотреть, сможет ли система охлаждения Pixel 8 справиться с таким количеством больших ядер при работе на полную мощность.

Таблица данных о ядрах чипов Tensor G3, G2 и G1

Переход к ARMv9 также позволяет Google реализовать новые технологии безопасности. Pixel 8 будет поддерживать Memory Tagging Extensions (MTE) от Arm, которые позволяют предотвратить некоторые атаки, связанные с использованием памяти. Некоторые другие телефоны уже поддерживают MTE в аппаратном обеспечении, но не активировали его в Android. Загрузчик Pixel 8, вероятно, станет первым, где реализован этот интерфейс. Конечно, главное изменение с ARMv9 - переход к выполнению кода только 64-битного формата. В то время как устройства на базе Tensor G2, такие как серия Pixel 7, уже не поддерживают приложения старого 32-битного формата, они по-прежнему имеют 32-битные библиотеки (в дополнение к ядрам, способным работать с 32-битными приложениями). Это меняется с Pixel 8: телефон будет работать исключительно с 64-битными бинарными файлами. Однако пока не ясно, будут ли ядра Cortex-A510 настроены с поддержкой AArch32. В любом случае, Pixel 8 предложит пользователям только 64-битный опыт.

Графика с поддержкой трассировки лучей

Графика всегда была одним из главных направлений линейки Tensor от Google, даже если последний Tensor G2 не показал лучшие результаты в тестах производительности. Оригинальная конфигурация Tensor с абсолютно огромными 20-ядерными графическими процессорами Mali-G78 (из максимально возможных 24 ядер) превосходила Snapdragon 888 от Qualcomm и Exynos 2100 от Samsung, но была быстро обойдена более новыми моделями. Тем не менее, мощная графика полезна для нейронных сетей, работающих более эффективно на графическом процессоре, чем на TPU от Google.

Хотя Google перешла на более новую модель Mali-G710, тесты Tensor G2 показали, что семиядерная конфигурация обеспечивает лишь лучшую устойчивую производительность, но не приносит заметного улучшения графической производительности. Tensor G3 в Pixel 8 исправит это с предсказуемым обновлением до Arm Mali-G715.

Таблица данных о чипах Tensor G3, G2 и G1

Хотя мой источник не смог предоставить точное количество ядер, различные данные о конфигурации аппаратных средств, которые я получил, указывают на наличие 10-ядерной конфигурации. Это сделает графический процессор вариантом "Immortalis" G715, обладающим возможностями трассировки лучей. Первый смартфонный чип с поддержкой кодирования AV1.

Первое поколение Google Tensor использовало гибридную архитектуру для своих видеоускорителей; он использовал общий блок IP-кодека Multi-Function Codec (MFC) от Samsung, такой же, как и на чипах Exynos, но с явным отключением поддержки AV1. В этом месте появлялся собственный аппаратный видеодекодер "BigOcean" от Google. "BigOcean" поддерживает декодирование видео AV1 разрешением до 4K60. Tensor G2 в основном оставил аппаратный блок без изменений, сохраняя те же возможности декодирования.

Tensor G3, наконец, обновляет видеоблок. Во-первых, блок MFC теперь поддерживает декодирование/кодирование видео 8K30 в форматах H.264 и HEVC (другие конфигурации остаются неизменными). Важно отметить, что, по состоянию на данный момент, специальная внутренняя версия Google Camera, используемая для тестирования серии Pixel 8, не поддерживает запись видео в формате 8K, и, по моему мнению, маловероятно, что она когда-либо будет это делать. Устройства Pixel уже испытывают проблемы с температурой при записи видео в формате 4K, не говоря уже о том, как быстро заполняется хранилище.

Таблица данных о декодировании и кодировании видео в чипах Tensor G3, G2 и G1

Важно отметить, что доморощенный аппаратный блок "BigOcean" от Google теперь эволюционировал в "BigWave". В то время как его возможности по декодированию видео остаются неизменными (до 4K60 в формате AV1), блок теперь поддерживает кодирование AV1 до 4K30. Таким образом, Google становится первым брендом смартфонов, который поставляет устройство с кодером AV1. Будет интересно увидеть, как это будет использоваться, так как ограничение в 30 кадров в секунду не идеально для видеозаписи.

Улучшенный TPU для искусственного интеллекта

Основное внимание в Tensor, безусловно, уделяется искусственному интеллекту. После того, как Google упростила свои серверные ускорители edgeTPU до Pixel Neural Core Pixel 4, первое поколение Tensor поставлялось с встроенным TPU под кодовым именем "Abrolhos", работающим на частоте 1,0 ГГц. Он обеспечивал отличную производительность, особенно в задачах обработки естественного языка (NLP).

Tensor G2 улучшил TPU, назвав его кодовым именем "Janeiro", все так же работающим на частоте 1,0 ГГц. Google заявила, что он на 60% быстрее оригинального чипа в задачах фотографии и речи. Tensor G3 предсказуемо включает новую версию TPU - кодовое имя "Rio" и частоту 1,1 ГГц. Хотя у меня пока нет конкретных данных о его производительности, "Rio" должен представлять собой значительное улучшение.

Другие улучшения Tensor G3, которые появятся в Google Pixel 8:

GXP для разгрузки большей части обработки: Tensor G2 ввел новый элемент, о котором мало говорилось - собственный цифровой сигнальный процессор (DSP) от Google под кодовым именем "Aurora", также известный как GXP. DSP - это специализированный процессор для таких задач, как обработка изображений, и именно так Google его использует. GXP заменяет GPU во многих обычных операциях обработки изображений, таких как сглаживание и локальное тональное сжатие (но он делает не только это, но детали редки, и это не в рамках этой статьи). Это делает эти обычные операции более быстрыми и эффективными.

Tensor G2 поставлялся с GXP первого поколения (кодовое имя "amalthea") в 4-ядерной конфигурации с 512 КБ памяти с плотной связью на ядро, работающей на частоте 975 МГц. Tensor G3 получил новое поколение GXP (кодовое имя "callisto") в аналогичной 4-ядерной конфигурации с 512 КБ на ядро, с умеренным увеличением частоты до 1065 МГц.

Более быстрая память UFS: Tensor G3 включает новую версию контроллера UFS от Samsung, который теперь поддерживает хранение UFS 4.0. UFS 4.0 - это крупное обновление по сравнению с UFS 3.1, удваивающее его теоретическую скорость и повышающее эффективность на 50%.

Другие флагманские смартфоны, такие как Samsung Galaxy S23 Ultra, уже используют хранение UFS 4.0. Этот улучшенный контроллер позволит Google Pixel 8 догнать и устранить разрыв. Нет крупных модемных обновлений: Одним из основных недостатков оригинального Tensor был его слабый модем Samsung Exynos Modem 5123. Он отставал от других производителей по производительности и поддерживаемым стандартам, а также имел серьезные проблемы с энергопотреблением и тепловыделением. Не говоря уже о первоначальных проблемах стабильности, хотя они были существенно устранены путем обновлений программного обеспечения.

Tensor G2 перешел на модем Exynos 5300. Он принес улучшения производительности и эффективности, но в большинстве своем не решил проблемы с тепловыделением и энергопотреблением. По слухам, Tensor G3 все же будет использовать тот же модем, хотя он будет немного отличаться.

Tensor G3 будет питать Google Pixel 8. Вот все, что вам нужно знать о предстоящем чипе Google. Tensor дал Google больше контроля над направлением его бренда смартфонов, предоставляя возможности, которые нельзя эмулировать на конкурентных устройствах. Этот рецепт станет ключевым для предстоящей серии Pixel 8.

В отличие от Tensor G2, который был более незначительным обновлением, Tensor G3, похоже, будет более значительным улучшением. Google стремится стать конкурентоспособным в общей обработке приложений, и с улучшением ЦПУ и графики, которые он вносит, у него это может получиться.

Источник: Androidauthority