Tensors paskaidroja: Kāpēc Google izstrādāja mikroshēmu, kas veltīta Pixel 6

Pixel 6 sajūsmā augusta sākumāGoogle ir izveidojis savu pirmo speciālo mikroshēmas sistēmu (SoC). Šodienas Pixel Fall pasākumā Google pilnībā izklāstīja Tensor, nosaucot to par “lielāko jauninājumu mobilās aparatūras jomā uzņēmuma vēsturē”.

Kāpēc Tensor

Google noteiktais mērķis Tensor izveidei ir viedtālruņos iespiest visu iespējamo. Uzņēmums vēlas panākt “AI sasniegumus tieši Pixel” un attīstīt savu redzējumu par vienmēr pieejamām tehnoloģijām, piemēram, Ambient Computing

Pirmais cēlies no Google aparatūras nodaļas, kas uzskata, ka viedās ar AI darbināmās funkcijas ir tas, kā Pixel var atšķirt no konkurentiem, savukārt Google uzskata, ka tālruņi ir “ekosistēmas centrālais kontrolieris”. Jo īpaši Pixel atklāšanas pasākumā Google atkal runāja par Ambient Computing. Pēdējo reizi tas notika lielā mērā 2019. gadā Pixel 4 palaišana.

Intervijā ar malaRiks Osterlohs sacīja, ka darbs sākās 2017. gadā pēc tam, kad saprata, ka Google nevar izmantot daļēju pieeju, piemēram, izveidot vienu kopprocesoru, piemēram, Pixel Visual/Neural Core, lai uzlabotu AI modeļus. Tā vietā ir nepieciešama visa mikroshēma, kas ir optimizēta nepieciešamajiem uzdevumiem.

Tensor mikroshēma ir īpaši izstrādāta, lai piegādātu Google jaunākos mākslīgā intelekta sasniegumus tieši mobilajā ierīcē. Šī ir joma, kurā mēs esam atpalikuši gadiem, bet tagad mēs varam atvērt jaunu nodaļu par AI vadītu viedtālruņu inovāciju.

CPU Tensor + GPU

Pixel atklāšanas pasākumā Google iegāja Tensor un nepārprotami veicināja augstas veiktspējas ARM Cortex-X1 kodola iekļaušanu 2,8 GHz frekvencē. Tiem pievienojas divi “vidēji” A76 procesora kodoli, kuru frekvence ir 2,25 GHz, ar Ars Technica intervija ar Google Silicon Norādīt, kā tas ir balstīts uz 5 nm procesu, nevis sākotnējo 7 nm, kas atrodams pagājušā gada vadošajās tālruņu mikroshēmās. CPU papildina četri augstas efektivitātes / mazi A55 kodoli.

Dual-X1 pieeja ļauj Google izmantot lielāku jaudu vidēja blīvuma darba slodzēs. Parastā CPU vidējie kodoli veiks šādus uzdevumus, piemēram, Google Lens vizuālo analīzi, bet “pārplūdi”. Google saka, ka X1 kodola izmantošana šajā scenārijā būtu efektīvāka, un tam Tensor ir optimizēts. Patiesībā tas ir par 80% ātrāks nekā Pixel 5 Snapdragon 765G procesors.

“Jūs varat izmantot divus X1, kas savienoti ar zemu frekvenci, tāpēc tie ir ļoti efektīvi, taču joprojām ir ļoti smagi. Darba slodze, kādu jūs parasti darītu ar dubultajiem A76, kas pārsniedz robežu, tagad tik tikko pieskaras gāzei ar duālajiem X1. ”

Fils Karmaks, Google Silicon viceprezidents un ģenerāldirektors

Ir arī 20 kodolu GPU, kas, pēc Google domām, “nodrošina izcilu spēļu pieredzi populārākajām Android spēlēm”. Tas ir par 370% ātrāk nekā Pixel 5, kas izmanto Adreno 620 GPU.

drošības spriegotāja kājas titan m2

Tikmēr Tensor drošības kodols ir uz CPU balstīta apakšsistēma, kas ir izolēta no lietojumprogrammu procesora un ir paredzēta kritisku uzdevumu un vadības darbību veikšanai. Tas darbojas ar pielāgotu Titan M2 drošības mikroshēmu, kas nav daļa no Tensor, bet ko Google uzskata par izturīgu pret progresīviem uzbrukumiem, piemēram, elektromagnētisks analītika, sprieguma defekts, Un lāzera kļūdu injekcija.

The Dzimtā Titan M mikroshēma darbojas kopā ar programmatūru, lai neļautu tālrunim atgriezties pie vecākas Android versijas, kurā varētu būt drošības caurumi. Tas arī neļauj sāknēšanas ielādētājam atbloķēties un pārbauda bloķēšanas ekrāna piekļuves kodu.

TPU, ISP un konteksta centrs

Protams, ir arī “spriegotāju apstrādes iekārta”. Tiek apgalvots, ka šis ML dzinējs ir “Google Research izstrādāts Google pētniecībai”, un tas ir paredzēts tur, kur virzās ML modeļi, nevis tur, kur tie atrodas šodien.

Attēlu signālu procesorā (ISP) ir paātrinātājs, kas darbina HDRNet algoritmu, kas ir galvenais iemesls, kādēļ Pixel 6 un Pixel 6 Pro var to darīt HDR +. Tiešraides video Ar ātrumu 60 kadri sekundē – efektīvāk.

Konteksta centrs apvieno “mašīnmācīšanos īpaši mazjaudas laukā”. Tas ļauj pastāvīgi darboties displejā (AOD), tagad ieslēgtam un citiem “apkārtējās vides apstākļiem” visu laiku, neizlādējot akumulatoru.

Tagad visi kopā vai neviendabīga skaitļošana

Visi šie komponenti kopā veido Tensor, kur Google prioritāti piešķir “vispārējai veiktspējai un efektivitātei”. Tas īpaši ietver izcilu sniegumu neviendabīgos skaitļošanas uzdevumos, kuriem nepieciešama dažādu SoC daļu sadarbība. Piemēram, lai objektīvs darbotos efektīvi, tiek izmantots CPU, GPU, ISP un TPU.

Tā kā programmatūras lietojumprogrammas mobilajos tālruņos kļūst sarežģītākas, tās darbojas vairākās mikroshēmas daļās. Šī ir neviendabīga skaitļošana. Lai iegūtu labu veiktspēju šīm sarežģītajām lietojumprogrammām, mēs pieņēmām sistēmas mēroga lēmumus SoC. Mēs pārliecinājāmies, ka dažādas Tensor apakšsistēmas patiešām labi darbojas kopā, nevis optimizējām atsevišķus vienumus maksimālajam ātrumam.

Ko var darīt Tensors?

Papildus Live HDR+, kas 4K60 padara krāsas precīzākas un dinamiskākas, Tensor ļauj izmantot citas skaitļošanas fotografēšanas un video funkcijas, piemēram, Google kameras kustības režīmu. Darbību panelis aizmiglo fonu, bet garā ekspozīcija darbojas uz šo tēmu (parādīts zemāk).

Tikmēr sejas noteikšana ir precīzāka Pixel 6 ierīcē un darbojas ātrāk-iebūvēto apakšsistēmu dēļ, vienlaikus patērējot uz pusi mazāk enerģijas nekā Pixel 5.

Asistents Tensorā atkal izmanto “vismodernāko runas atpazīšanas modeli, ko Google jebkad ir izlaidis” ar pusi jaudas. Augstas kvalitātes ASR (automātiskās runas atpazīšanas) modelis tiek izmantots balss komandu atšifrēšanai, kā arī ilgstoši lietojamās lietojumprogrammās, piemēram, ierakstītājā un tiešajā parakstā, “ātri neizlādējot akumulatoru”.

Tikmēr tur Balss rakstīšanas palīgs Lai rediģētu tikko nokopēto, izmantojot brīvroku, tiešraides tulkojumu, Pixel tulkojuma kvalitātei uzlabojoties par 18%: “Optimizācijas līmenis, kas parasti prasa daudzu gadu pētījumu:”

Google Tensor arī nodrošina iespēju tiešajai tulkošanai strādāt ar plašsaziņas līdzekļiem, piemēram, videoklipiem, izmantojot ierīces runas un tulkošanas modeļus. Salīdzinot ar iepriekšējiem Pixel 4 tālruņu modeļiem, jaunais neironu mašīntulkošanas (NMT) modelis ierīcē, izmantojot Google Tensor, patērē mazāk nekā pusi enerģijas.

Tenora nākotne

Google Tensor palaišanas laikā nedod paaudzes signālu, bet ir paredzēts, ka uzņēmums nākamajā laidienā pievienos numuru. (Piemēram, Titan M Titan M2 pēctecis.)

Nav šaubu, ka Google ražo vairāk mikroshēmu tālruņiem (un citiem) formas faktori baumo). Vecākais viceprezidents Riks Osterlohs pasākumā sacīja:

Tensor arī dod mums aparatūras pamatu, uz kura balstīsimies turpmākajos gados, lai jūs iegūtu personalizētu un noderīgu pieredzi, kādu esat gaidījis no Google tālruņa.

Pārbaudiet 9to5Google vietnē YouTube, lai iegūtu vairāk ziņu: