O telefone ainda nem foi lançado, mas a perspectiva de uma série do Pixel 6 movida por um Google Tensor SoC personalizado já está levantando algumas grandes questões. O chip pode pegar a Apple? Será que ele realmente usará a melhor e mais recente tecnologia existente?
O Google poderia ter comprado chipsets da parceira de longa data Qualcomm ou até mesmo comprado um modelo Exynos de seus novos amigos da Samsung. Mas isso não teria sido tão divertido. Em vez disso, a empresa trabalhou com a Samsung para desenvolver seu próprio chipset usando uma combinação de componentes prontos para uso e um pouco de seu silício de aprendizado de máquina (ML) interno.
De acordo com um relatório robusto, o Google Tensor SoC do Pixel 6 será um pouco diferente de outros chipsets carro-chefe do mercado. Claro, vamos economizar benchmarking e quaisquer veredictos de desempenho e bateria para quando tivermos o dispositivo em mãos. Mas já temos muitas informações para mergulhar em uma comparação no papel entre os chipsets mais recentes da Qualcomm (e da Samsung também, já que estamos nisso). Como está o confronto do chipset Google Tensor vs Snapdragon 888? Vamos dar uma olhada em primeiro lugar.
Google Tensor vs Snapdragon 888 vs Exynos 2100
Embora os SoCs de próxima geração da Qualcomm e Samsung não estejam muito longe, o chip Google Tensor foi projetado para competir com os chipsets Qualcomm Snapdragon 888 e Samsung Exynos 2100 da geração atual. Portanto, usaremos isso como base para nossa comparação.
Google Tensor | Snapdragon 888 | Exynos 2100 | |
---|---|---|---|
CPU |
Google Tensor: 2x Arm Cortex-X1 (2,80 GHz) |
Snapdragon 888: 1x Arm Cortex-X1 (2,84 GHz) |
Exynos 2100: 1x Arm Cortex-X1 (2,90 GHz) |
GPU |
Google Tensor: Armar Mali-G78 (854 MHz) |
Snapdragon 888: Adreno 660 |
Exynos 2100: Armar Mali-G78 MP14 (854 MHz) |
RAM |
Google Tensor: LPDDR5 |
Snapdragon 888: LPDDR5 |
Exynos 2100: LPDDR5 |
ML |
Google Tensor: Unidade de Processamento de Tensor |
Snapdragon 888: Hexagon 780 DSP |
Exynos 2100: NPU + DSP triplo |
Decodificação de mídia |
Google Tensor: H.264, H.265, VP9, AV1 |
Snapdragon 888: H.264, H.265, VP9 |
Exynos 2100: H.264, H.265, VP9, AV1 |
Modem |
Google Tensor: 4G LTE |
Snapdragon 888: 4G LTE |
Exynos 2100: 4G LTE |
Processo |
Google Tensor: 5nm |
Snapdragon 888: 5nm |
Exynos 2100: 5nm |
Como seria de se esperar, dada a natureza de seu relacionamento, o Tensor SoC do Google se apóia fortemente na tecnologia da Samsung encontrada em seu processador Exynos mais recente. De acordo com o relatório, a configuração do modem e da GPU foi emprestada diretamente do Exynos 2100, e as semelhanças se estendem ao suporte de hardware de decodificação de mídia AV1 semelhante.
Se a configuração da GPU de fato corresponder ao Exynos 2100 da Samsung, então o Pixel 6 será um telefone para jogos decente também, embora ainda alguns frames atrás dos recursos gráficos do Snapdragon 888. Ainda assim, isso será um alívio para aqueles que esperam um desempenho de nível principal adequado do Pixel 6. No entanto, estamos prevendo que a Tensor Processing Unit (TPU) do chip oferecerá aprendizado de máquina e recursos de IA ainda mais competitivos.
Consulte Mais informação: Snapdragon 888 vs Exynos 2100 testado
O Google Tensor SoC parece competitivo em CPU, GPU, modem e outras tecnologias.
A configuração de CPU 2 + 2 + 4 do Google é uma escolha de design mais estranha. Vale a pena explorar mais detalhadamente, ao que chegaremos, mas o ponto principal é que duas CPUs poderosas do Cortex-X1 devem dar ao Google Tensor SoC mais força para threads simples, mas os núcleos Cortex-A76 mais antigos podem tornar o chip um multitarefa mais fraca. É uma combinação interessante que remonta às malfadadas configurações de CPU Mongoose da Samsung. No entanto, há grandes questões a serem respondidas sobre a potência e eficiência térmica deste projeto.
No papel, o processador Google Tensor e a série Pixel 6 parecem ser muito competitivos com o Exynos 2100 e o Snapdragon 888 encontrados em alguns dos melhores smartphones de 2021.
Compreendendo o design de CPU do Google Tensor
Vamos pular para a grande questão na boca de todos os entusiastas de tecnologia: por que o Google escolheria a CPU Arm Cortex-A76 de 2018 para um SoC de ponta? A resposta está em um compromisso de área, energia e térmico.
Eu desenterrei um slide (veja abaixo) de um anúncio anterior do Arm que ajuda a visualizar os argumentos importantes. Admitindo que a escala do gráfico não seja particularmente precisa, mas a conclusão é que o Cortex-A76 é menor e tem menor potência do que o Cortex-A77 e A78 mais recentes, devido à mesma velocidade de clock e processo de fabricação (comparação ISO). Este exemplo está em 7nm, mas a Samsung está trabalhando com o Arm em um Cortex-A76 de 5nm há algum tempo. Se você quiser números, o Cortex-A77 é 17% maior que o A76, enquanto o A78 é apenas 5% menor que o A77. Da mesma forma, Arm só conseguiu reduzir o consumo de energia em 4% entre o A77 e A78, deixando o A76 como a escolha de menor potência.
A desvantagem é que o Cortex-A76 oferece muito menos desempenho de pico. Analisando os números da Arm, a empresa conseguiu um ganho de microarquitetura de 20% entre o A77 e o A76, e mais 7% em um processo idêntico com a mudança para o A78. Como resultado, as tarefas multithread podem ser executadas mais lentamente no Pixel 6 do que em seus rivais Snapdragon 888, embora isso dependa muito da carga de trabalho exata. Com dois núcleos Cortex-X1 para o trabalho pesado, o Google pode se sentir confiante de que seu chip tem a combinação certa de potência de pico e eficiência.
Este é o ponto crucial – a escolha do antigo Cortex-A76s está inextricavelmente ligada ao desejo do Google por dois núcleos de CPU Cortex-X1 de alto desempenho. Há uma quantidade limitada de área, energia e calor que pode ser gasta em um design de CPU de processador móvel e dois Cortex-X1s ultrapassam esses limites.
Optar por núcleos menores e de menor potência libera o silício, a energia e o orçamento térmico do chip para esses componentes maiores. Alternativamente, pode-se dizer que a escolha de dois núcleos de CPU Cortex-X1 força o Google a adotar dois núcleos intermediários menores e de menor consumo. Mas por que o Google iria querer dois Cortex-X1 quando a Qualcomm e a Samsung estão felizes e com um desempenho muito bom com apenas um?
Consulte Mais informação: Por que o chip Tensor do Pixel 6 é realmente importante (e por que não é)
Além do aumento bruto de desempenho de single-threaded, o núcleo é 23% mais rápido que o A78, o Cortex-X1 é um burro de carga de ML. O aprendizado de máquina, como sabemos, é uma grande parte dos objetivos de design do Google para esse silício personalizado. O Cortex-X1 oferece 2x os recursos de processamento de números de aprendizado de máquina do Cortex-A78 por meio do uso de um cache maior e do dobro da largura de banda da instrução de ponto flutuante SIMD. Em outras palavras, o Google está negociando algum desempenho multi-core geral em troca de dois Cortex-X1s que aumentam seus recursos de TPU ML. Principalmente em casos em que pode não valer a pena acelerar o acelerador de aprendizado de máquina dedicado. Embora ainda não saibamos quanto cache o Google pretende emparelhar com seus núcleos de CPU, o que também fará diferença em seu desempenho.
Dois núcleos poderosos do Cortex-X1 são um desvio da fórmula de sucesso da Qualcomm, que vem com seus próprios prós e contras.
Apesar do uso de núcleos Cortex-A76, ainda há uma compensação potencial com energia e calor. Os testes sugerem que um único núcleo Cortex-X1 consome muita energia e pode ter problemas para sustentar frequências de pico nos telefones principais de hoje. Alguns telefones até evitam executar tarefas no X1 para melhorar o consumo de energia. Dois núcleos a bordo duplicam o problema de calor e energia, então devemos ser cautelosos com sugestões de que o Pixel 6 vai ultrapassar a concorrência simplesmente porque tem dois núcleos poderosos. Desempenho sustentado e consumo de energia serão fundamentais. Lembre-se de que os chipsets Exynos da Samsung alimentados por seus núcleos Mongoose de grande impacto sofreram devido a esse problema.
Diferencial TPU do Google
Uma das poucas incógnitas restantes sobre o Google Tensor SoC é sua unidade de processamento de tensor. Sabemos que ele é responsável principalmente por executar as várias tarefas de aprendizado de máquina do Google, como reconhecimento de voz para processamento de imagem e até mesmo decodificação de vídeo. Isso sugere uma inferência de propósito geral e um componente de mídia que está conectado ao pipeline de multimídia do chip.
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A Qualcomm e a Samsung também têm suas próprias peças de silício dedicadas ao ML, mas o que é particularmente interessante sobre o Snapdragon 888 é como essas peças de processamento são difusas. O AI Engine da Qualcomm está espalhado por sua CPU, GPU, Hexagon DSP, Spectra ISP e Sensing Hub. Embora isso seja bom para a eficiência, você não encontrará um caso de uso que execute todos esses componentes de uma vez. Portanto, os 26TOPS de desempenho de IA de todo o sistema da Qualcomm não são usados com frequência, se nunca. Em vez disso, é mais provável que você veja um ou dois componentes em execução ao mesmo tempo, como o ISP e o DSP para tarefas de visão computacional.
O Google afirma que suas proezas em TPU e ML serão o principal diferencial.
A TPU do Google, sem dúvida, compreenderá vários sub-blocos, especialmente se estiver executando a codificação e decodificação de vídeo também, mas parece que a TPU abrigará a maior parte, senão todos os recursos de ML do Pixel 6. Se o Google puder aproveitar a maior parte de seu poder de TPU de uma só vez, poderá superar seus concorrentes em alguns casos de uso realmente interessantes. Mas teremos apenas que esperar para ver.
Google Tensor vs Snapdragon 888: o veredicto inicial
Com o Kirin da Huawei em segundo plano, o Google Tensor SoC jogou um pouco de sangue fresco muito necessário no coliseu do chipset móvel. Claro, vamos esperar até que tenhamos o telefone em nossas mãos antes de tirar qualquer conclusão. Mas, no papel, o Google Tensor parece tão atraente quanto o principal Snapdragon 888 e Exynos 2100.
Como sempre esperávamos, o Google Tensor não está definido para superar os processadores da geração atual. No entanto, está buscando sua própria abordagem inovadora para o problema de processamento móvel. Com dois núcleos de CPU de alto desempenho e sua solução de aprendizado de máquina TPU interna, o SoC do Google está se moldando para ser um pouco diferente de seus rivais. Embora a verdadeira virada de jogo possa ser o Google oferecendo cinco anos de atualizações de sistema operacional, mudando para seu próprio silício.
O que você acha do Google Tensor vs Snapdragon 888 e Exynos 2100? O processador do Pixel 6 está se preparando para ser um verdadeiro candidato a carro-chefe?