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这款手机甚至还没有推出，但由定制谷歌Tensor SoC驱动的像素6系列的前景已经提出了一些重大问题。芯片能抓住苹果吗？它真的会使用最新和最先进的技术吗？

谷歌本可以从长期合作伙伴高通公司购买芯片组，甚至从三星的新朋友那里购买Exynos型号。但那就没那么有趣了。取而代之的是，该公司与三星合作，利用现成组件和少量内部机器学习（ML）硅芯片开发自己的芯片组。

根据一份可靠的报告，Pixel 6的谷歌Tensor SoC将与市场上的其他旗舰芯片组略有不同。当然，当我们手头有设备时，我们将保存基准测试以及任何性能和电池判断。但我们已经掌握了大量信息，可以在纸上比较高通公司（和三星公司）的最新芯片组。谷歌Tensor与Snapdragon 888芯片组的对决进展如何？让我们先来看看。

虽然高通公司和三星公司的下一代SOC并不遥远，但谷歌Tensor芯片旨在与当前的高通Snapdragon 888和三星Exynos 2100旗舰芯片组竞争。因此，我们将使用这些作为比较的基础。

正如我们预期的那样，考虑到他们之间的关系，谷歌的Tensor SoC严重依赖三星最新Exynos处理器中的技术。根据报告，调制解调器和GPU设置直接从Exynos 2100借用，相似之处延伸到类似的AV1媒体解码硬件支持。

如果GPU设置确实与三星Exynos 2100匹配，那么Pixel 6也将是一款不错的游戏手机，尽管Snapdragon 888的图形功能仍落后几帧。尽管如此，对于那些希望像素6具有合适的旗舰级性能的人来说，这将是一种解脱。然而，我们预计该芯片的张量处理单元（TPU）将提供更具竞争力的机器学习和人工智能功能。

谷歌的2+2+4 CPU设置是一个更奇怪的设计选择。值得深入探讨的是，我们将继续讨论，但突出的一点是，两个强大的Cortex-X1 CPU应该让Google Tensor SoC更适合单线程，但较旧的Cortex-A76内核可能会使芯片成为一个较弱的多任务处理器。这是一个有趣的组合，可以追溯到三星命运多舛的猫鼬CPU设置。然而，关于这种设计的功率和热效率还有很多问题需要回答。

在纸面上，谷歌Tensor处理器和Pixel 6系列看起来与2021年最好的智能手机中的Exynos 2100和Snapdragon 888非常有竞争力。

让我们跳进每个技术爱好者嘴边的大问题：谷歌为什么选择2018年的Arm Cortex-A76 CPU作为尖端SoC？答案在于面积、功率和热平衡。

我从之前的Arm公告中找到了一张幻灯片（见下文），有助于将重要论点形象化。尽管图表的刻度并不特别准确，但值得注意的是，在相同的时钟速度和制造过程（ISO比较）下，Cortex-A76比较新的Cortex-A77和A78更小，功率更低。这个例子是在7nm上，但三星已经在5nm Cortex-A76上与Arm合作了一段时间。如果你想要数字，Cortex-A77比A76大17%，而A78只比A77小5%。类似地，Arm仅将A77和A78之间的功耗降低了4%，使A76成为更小、更低功耗的选择。

权衡的是Cortex-A76提供的峰值性能要低得多。通过回顾Arm的数据，该公司在A77和A76之间实现了20%的微体系结构收益，并且随着A78的迁移，在同类流程中又实现了7%的微体系结构收益。因此，多线程任务在Pixel 6上的运行速度可能比其Snapdragon 888竞争对手慢，尽管这当然在很大程度上取决于具体的工作负载。由于有两个Cortex-X1内核用于繁重的工作，谷歌可能会对其芯片的峰值功率和效率有信心。

这是关键点——选择旧Cortex-A76s与谷歌对两个高性能Cortex-X1 CPU内核的渴望密不可分。一个移动处理器CPU设计所能消耗的面积、功率和热量都非常有限，而两个Cortex-X1s则与这些界限背道而驰。

选择更小、功耗更低的内核可以为这些更大的组件释放芯片的硅、能量和热预算。或者，可以说，选择两个Cortex-X1 CPU内核迫使谷歌采用两个更小、功耗更低的中端内核。但是，当高通公司和三星公司都很高兴，而且只用一个Cortex-X1就可以很好地运行时，谷歌为什么还想要两个Cortex-X1呢？

除了原始的单线程性能提升之外，Cortex-X1的核心速度比A78快23%，Cortex-X1是一个ML的主力。正如我们所知，机器学习是谷歌为这种定制硅芯片设计目标的重要组成部分。Cortex-X1通过使用更大的缓存和两倍的SIMD浮点指令带宽，提供了Cortex-A78两倍的机器学习数字处理能力。换句话说，谷歌正在降低一些通用多核性能，以换取两个Cortex-X1s，以增强其TPU ML功能。特别是在可能不值得启动专用机器学习加速器的情况下。尽管我们还不知道谷歌打算将多少缓存与CPU内核配对，这也会对它们的性能产生影响。

尽管使用了Cortex-A76内核，但仍有潜在的权衡用电和热。测试表明，一个Cortex-X1内核非常耗电，在今天的旗舰手机中很难维持峰值频率。一些手机甚至避免在X1上运行任务以提高功耗。机上的两个内核会使热量和功率问题加倍，因此我们应该谨慎对待，因为像素6有两个强大的内核，因此它将在竞争中脱颖而出。持续的性能和能源消耗将是关键。请记住，三星的Exynos芯片组（由其重量级Mongoose内核驱动）正是因为这个问题而遭受了损失。

谷歌Tensor SoC的少数未知数之一是其Tensor处理单元。我们知道它主要负责运行谷歌的各种机器学习任务，比如语音识别到图像处理，甚至视频解码。这意味着一个相当通用的推理和媒体组件连接到芯片的多媒体管道中。

高通公司和三星公司也有自己的专用于ML的硅部件，但Snapdragon 888特别有趣的是这些处理部件的扩散程度。高通公司的人工智能引擎遍布其CPU、GPU、Hexagon DSP、Spectra ISP和传感中心。虽然这有利于提高效率，但您不会找到一个同时运行所有这些组件的用例。因此，高通公司在全系统范围内的26项顶尖人工智能性能从未经常使用。相反，您更可能看到一次运行一个或两个组件，例如用于计算机视觉任务的ISP和DSP。

谷歌的TPU无疑将包含各种子块，特别是如果它也运行视频编码和解码，但TPU似乎将容纳Pixel 6的大部分ML功能（如果不是全部的话）。如果谷歌能够同时利用其大部分TPU功能，那么它很可能在一些真正有趣的用例上超越竞争对手。但我们只能拭目以待。

随着华为的麒麟成为后盾，谷歌Tensor SoC为移动芯片组竞技场注入了一些急需的新鲜血液。当然，我们会等到手里拿着电话再下结论。但从纸面上看，谷歌Tensor与旗舰级Snapdragon 888和Exynos 2100一样引人注目。

正如我们一直以来所预期的那样，谷歌Tensor不会超越当前一代处理器。然而，它正在寻求自己的新方法来解决移动处理问题。凭借两个高性能CPU内核及其内部TPU机器学习解决方案，谷歌的SoC正在形成与竞争对手略有不同的局面。虽然真正的游戏规则改变者可能是谷歌通过移动到自己的硅芯片来提供五年的操作系统更新。

你如何看待谷歌Tensor vs Snapdragon 888和Exynos 2100？像素6的处理器将成为真正的旗舰竞争者吗

2023-03-22 10:04:44