V nadšení z Pixel 6 palcov začiatok augustaGoogle zostavil svoj prvý vyhradený systém na čipe (SoC). Na dnešnej akcii Pixel Fall spoločnosť Google podrobne popísala Tensor a označila ho za „najväčšiu inováciu mobilného hardvéru v histórii spoločnosti“.

Prečo práve Tensor

Google uvádza, že pri vytváraní Tensoru je presadzovať to, čo je možné na smartfónoch. Spoločnosť chce urobiť „prielomy umelej inteligencie priamo do pixelov“ a posilniť svoju víziu pre vždy dostupnú technológiu, ako je napríklad Ambient Computing.

Prvú vytvorila hardvérová divízia spoločnosti Google, ktorá sa domnieva, že inteligentné funkcie založené na umelej inteligencii sú tým, čím sa dá Pixel odlíšiť od konkurencie, zatiaľ čo Google považuje telefóny za „centrálny ovládač ekosystému“. Najmä pri príležitosti uvedenia zariadenia Pixel na trh spoločnosť Google opäť hovorila o Ambient Computing. Naposledy sa to vo veľkom stalo v roku 2019 Spustenie telefónu Pixel 4.

V rozhovore s okrajRick Osterloh uviedol, že práce sa začali v roku 2017 po tom, čo si uvedomil, že Google nemôže na podporu modelov AI využiť kusý prístup-napríklad vybudovanie jedného koprocesora, ako je Pixel Visual/Neural Core. Namiesto toho je potrebný celý čip, ktorý je optimalizovaný pre požadované úlohy.

Čip Tensor je špeciálne navrhnutý tak, aby poskytoval najnovšie pokroky spoločnosti Google v oblasti umelej inteligencie priamo do mobilného zariadenia. Je to oblasť, v ktorej sme roky stagnovali, ale teraz sme schopní otvoriť novú kapitolu v inovácii smartfónov poháňanej AI.

Tenzor CPU + GPU

Pri príležitosti uvedenia zariadenia Pixel na trh spoločnosť Google prešla na Tensor a výslovne propagovala zahrnutie vysokovýkonného jadra ARM Cortex-X1 s frekvenciou 2,8 GHz. K nim sa pridávajú dve „stredné“ jadrá procesora A76 s taktom 2,25 GHz Rozhovor Ars Technica so spoločnosťou Google Silicon Poukázať na to, ako je to založené na 5nm procese, namiesto pôvodných 7nm, ktoré sa nachádzajú vo vlaňajších čipoch vlajkových lodí. CPU dopĺňajú štyri vysoko účinné / malé jadrá A55.

Prístup Dual-X1 umožňuje Googlu vložiť viac energie do pracovného zaťaženia strednej hustoty. V normálnom CPU budú stredné jadrá zvládať také úlohy, ako je vizuálna analýza objektívu Google, ale „preplnenie“. Google tvrdí, že použitie jadra X1 v tomto scenári by bolo efektívnejšie, na čo je Tensor optimalizovaný. V reálnom vyjadrení je o 80% rýchlejší ako procesor Snapdragon 765G telefónu Pixel 5.

„Môžete použiť dva X1 zapojené na nízkej frekvencii, takže sú super účinné, ale stále veľmi ťažké. Pracovné zaťaženie, ktoré by ste bežne vykonávali s dvojitým A76s, ktorý je nad hranicou, sa teraz sotva dotýka plynu.“ s duálnym X1s. “

Phil Carmack, viceprezident a generálny riaditeľ spoločnosti Google Silicon

K dispozícii je tiež 20-jadrový grafický procesor, o ktorom Google hovorí, že „poskytuje vynikajúci herný zážitok pre najobľúbenejšie hry pre Android“. Je o 370% rýchlejší ako Pixel 5, ktorý používa GPU Adreno 620.

bezpečnostné napínacie nožičky titán m2

Bezpečnostné jadro Tensor je medzitým subsystémom založeným na CPU izolovaným od aplikačného procesora, ktorý je určený na vykonávanie kritických úloh a ovládacích prvkov. Pracuje s vlastným bezpečnostným čipom Titan M2, ktorý nie je súčasťou Tensoru, ale ktorý Google považuje za odolný voči pokročilým útokom, ako napr. elektromagnetické analytika, defekt napätia, A laserová injekcia chýb.

The Rodák Čip Titan M spolupracuje so softvérom, aby sa zabránilo návratu telefónu k staršej verzii systému Android, ktorá môže mať bezpečnostné diery. Zabraňuje tiež odomknutiu bootloadera a kontroluje prístupový kód uzamknutej obrazovky.

TPU, ISP a kontextové centrum

K dispozícii je, samozrejme, aj „jednotka na manipuláciu s napínačom“. Tento motor ML je údajne „navrhnutý prieskumom Google pre výskum Google“ a je vytvorený tak, aby smeroval k modelom ML, nie tam, kde sú dnes.

Procesor obrazového signálu (ISP) je vybavený akcelerátorom, ktorý poháňa algoritmus HDRNet, čo je hlavný dôvod, prečo Pixel 6 a Pixel 6 Pro dokážu HDR +. Živé video Pri 4K 60 snímkach za sekundu efektívnejšie.

Kontextové centrum prináša „strojové učenie do oblasti ultranízkych energií“. Umožňuje, aby funkcie Always On Display (AOD), Now On a ďalšie „okolité zážitky“ bežali stále bez vybíjania batérie.

Teraz všetko dohromady alebo heterogénne výpočty

Všetky tieto súčasti tvoria Tensor, v ktorom spoločnosť Google uprednostňuje „celkový výkon a efektivitu“. To konkrétne zahŕňa excelentnosť v heterogénnych výpočtových úlohách, ktoré vyžadujú spoluprácu rôznych častí SoC. Na efektívne fungovanie napríklad Lens používa CPU, GPU, ISP a TPU.

Keďže softvérové ​​aplikácie v mobilných telefónoch sú čoraz komplexnejšie, bežia na viacerých častiach čipu. Ide o heterogénne výpočty. Aby sme pre tieto komplexné aplikácie získali dobrý výkon, urobili sme pre SoC celosystémové rozhodnutia. Zabezpečili sme, aby rôzne subsystémy v Tensore spolupracovali skutočne dobre, a nie optimalizovali jednotlivé položky na špičkové rýchlosti.

Čo môže Tensor urobiť?

Okrem režimu Live HDR+, ktorý robí farby presnejšími a živšími, v rozlíšení 4K60 umožňuje Tensor ďalšie výpočtové funkcie pre fotografovanie a video, ako napríklad režim pohybu fotoaparátu Google. Akčný panel rozmazáva pozadie, zatiaľ čo dlhá expozícia pracuje s predmetom (znázornené nižšie).

Medzitým je detekcia tváre na zariadení Pixel 6 presnejšia a beží rýchlejšie-vďaka vstavaným subsystémom spotrebuje v porovnaní s telefónom Pixel 5 polovicu energie.

Assistant on Tensor opäť používa „najpokročilejší model rozpoznávania reči, aký kedy Google vydal“ s polovičným výkonom. Vysoko kvalitný model ASR (Automatic Speech Recognition) sa používa na prepis hlasových povelov, ako aj v dlhodobo fungujúcich aplikáciách, ako sú Recorder a Live Caption, „bez rýchleho vybitia batérie“.

Medzitým tam Asistent hlasového zadávania Ak chcete upraviť to, čo ste práve skopírovali, v živom preklade bez použitia rúk, pričom kvalita prekladu pixelov sa zlepšuje o 18%, „Úroveň zlepšenia, ktorá zvyčajne trvá mnoho rokov výskumu“.

Google Tensor tiež umožňuje službe Live Translate pracovať na médiách, ako sú videá, pomocou rečových a prekladových modelov na zariadení. V porovnaní s predchádzajúcimi modelmi na telefónoch Pixel 4 nový model Neural Machine Translation (NMT) na zariadení používa pri prevádzke s Google Tensor menej ako polovicu energie.

Tensorova budúcnosť

Google Tensor pri spustení nedáva generačný signál, ale spoločnosť má v budúcom vydaní pripojiť číslo. (Napríklad nástupca Titan M Titan M2.)

Niet pochýb o tom, že Google vyrába ďalšie čipy pre telefóny (a ďalšie formové faktory povráva sa). Starší viceprezident Rick Osterloh k tejto udalosti povedal:

Tensor nám tiež poskytuje hardvérový základ, na ktorom budeme stavať mnoho rokov, takže získate personalizované a užitočné skúsenosti, ktoré od telefónu Google očakávate.

Ďalšie novinky nájdete na 9to5Google na YouTube: