O Tensor G4 do Pixel 9 não será o chip ambicioso que o Google queria

Quando o Google lançou seu primeiro chipset Tensor com o Pixel 6, suas intenções eram bastante claras: tornar-se independente do Snapdragon da Qualcomm (ou de qualquer outro fornecedor de chipset) e construir experiências que de outra forma seriam impossíveis. Enquanto ainda esperamos pela série Pixel 8 e seu processador Tensor G3 de terceira geração, os chips do Google já oferecem alguns recursos impressionantes que provavelmente seriam impossíveis em outros chipsets, especialmente em IA e processamento de imagem.

Tudo isso, no entanto, foi um tanto prejudicado pelo fato de os chips Tensor terem sido, até agora, projetados em colaboração com a Samsung. Embora apresentem peças construídas pelo Google, os principais aspectos de seu design são derivados dos chips Exynos da Samsung.

Infelizmente, este continuará sendo o caso do próximo Tensor G3 e do futuro Tensor G4. Graças a um membro do Google, Autoridade Android agora aprendeu os planos do Tensor do Google para 2024 e além.

Conforme relatado por A informação (paywalled), o Google planejou inicialmente lançar sua série 2024 Pixel com um codinome Tensor SoC “totalmente personalizado” “Redondo” (internamente também conhecido como “RDO”), construído em um nó de processo TSMC. No entanto, devido ao prazo perdido, o chip chegou tarde demais para ser incluído na série Pixel 9 de 2024 (já que o desenvolvimento do chip é um processo demorado, geralmente começando anos antes do lançamento).

Em vez disso, o Google decidiu fabricar o SoC para fins de teste, já que seu sucessor, que provavelmente chegará aos dispositivos Pixel 2025, compartilhará muitos de seus elementos de design. Como aprendemos, o Google projetou uma placa de desenvolvimento chamada “ChallengerDeep” para funcionar no chip.

Há, porém, ainda a questão do Pixel 9. Com o Redondo fora de cena, o Google precisa de outro chip para se tornar o Tensor G4. A solução para este problema é um novo chip com o codinome “Zuma Pro”. Observe que o Tensor G3 – o SoC que vem para a série Pixel 8 – é conhecido como “Zuma”.

O novo chip ainda é semipersonalizado, projetado em conjunto com a divisão System LSI da Samsung, e provavelmente será uma atualização menor do que o planejado inicialmente. Isso é semelhante a como o Tensor G2 (codinome “Whitechapel Pro”) foi uma atualização modesta em relação ao Tensor original (“Whitechapel”). O chip atualmente funciona sob o codinome da placa de desenvolvimento “Ripcurrent 24” (também conhecido como “Ripcurrent Pro”), enquanto o Tensor G3 usava apenas “Ripcurrent”.

O Google também já está trabalhando no codinome do chip Tensor totalmente personalizado de próxima geração “Laguna Beach” (ou simplesmente “Laguna”) para 2.025 pixels. A placa de desenvolvimento do chip tem o codinome “Deepspace”.

Você pode estar confuso sobre o que “totalmente personalizado” ou “semi-personalizado” significa no contexto do design do SoC. Para responder a isso, precisamos examinar a história dos chips Tensor e como eles mudarão após essa mudança.

Co-projetando um SoC com a Samsung

O Google provavelmente abordou pela primeira vez o projeto de seu próprio SoC mais ou menos assim: vários anos atrás, ele queria algo para integrar o excelente trabalho de suas equipes de hardware existentes (como o Pixel Visual Core, o chip de segurança Titan e o Edge TPU) em um único smartphone chip que seria adaptado exclusivamente às suas necessidades e exigências.

Naquela época, a equipe de chips do Google (conhecida como gChips) era bastante pequena, então projetar um SoC completo do zero seria difícil (se não impossível). Em vez disso, o Google decidiu encontrar alguém que pudesse lidar com partes do processo de design para as quais não tinha capacidade, enquanto sua equipe trabalhava em componentes que afetassem mais diretamente a experiência do usuário do Pixel.

A Samsung LSI supostamente estabeleceu uma nova divisão “Custom SoC” no início de 2020, fornecendo suporte de design próximo para novos clientes de chipset. A empresa procurava aproveitar a sua enorme biblioteca de blocos IP, abrangendo CPUs até modems 5G, contando com o seu histórico comprovado numa multiplicidade de produtos. Não sabemos exatamente quando o Google abordou a Samsung (provavelmente teria sido em 2019 ou antes), mas a natureza e o momento do Tensor e a conscientização pública sobre o empreendimento de chips personalizados da Samsung se alinham muito bem.

O Google terá entregue uma lista de requisitos de seu projeto, consistindo no hardware personalizado que deseja incluir e personalizações específicas – por exemplo, o layout de núcleo de CPU 2+2+4 mais exclusivo do Tensor. A Samsung começou a trabalhar em sua parte do contrato, usando IP de sua vasta biblioteca para construir o restante do SoC de acordo com requisitos específicos. Enquanto isso, o Google começou a se preparar para entregar suas peças de hardware personalizadas (como o chip Titan, Edge TPU, elementos ISP personalizados ou um decodificador AV1 personalizado) à Samsung para a integração final. Depois disso, a Samsung começou a trabalhar no design físico do chip e acabou fabricando-o em uma de suas fábricas.

Depois disso, a Samsung ajudou o Google nos primeiros estágios do trabalho no chip (chamado de “a criação”) e ainda os auxiliou na solução de problemas e bugs. A empresa também forneceu ao Google software para alguns dos elementos de design presentes no chip.

Graças a tudo isso, o Google conseguiu colocar seu primeiro chip personalizado no mercado em consideravelmente menos tempo e com uma equipe menor do que seria necessário para construir o Tensor de forma independente.

Nos últimos anos, a gChips expandiu bastante sua equipe e experiência. Também expandiu sua biblioteca de blocos IP. Por exemplo, o Tensor G2 introduziu um DSP chamado GXP. O Google é cada vez mais capaz de abandonar o controle da Samsung.

Então, o que exatamente muda com Redondo e Laguna Beach? O Google agora será responsável por todas as partes do processo de design feito anteriormente pela Samsung.

Primeiro, será necessário obter os blocos IP de hardware necessários, seja projetando-os internamente ou licenciando-os de terceiros. Existem muitas empresas que prestam este tipo de serviços, como Arm, Cadence, Synopsys, ou… Samsung. É bastante provável que o Google ainda use algum IP originalmente usado nos chips Exynos em seus chips “totalmente personalizados”, mas a natureza do design será muito mais personalizável.

A equipe de design do Google também terá que lidar com a verificação e o design físico dos chips, dois aspectos notoriamente difíceis. Não apenas isso, mas será responsável por lidar com fábricas de chips (como TSMC) e outras etapas diversas que possam encontrar no processo. Provavelmente, muitos softwares precisarão ser escritos do zero, e o Google não terá mais a Samsung para solicitar suporte.

Como isso vai parecer na prática? É improvável que vejamos mudanças drásticas nos próximos chips Tensor no curto prazo. Mudar para totalmente customizado é uma aposta pela independência e permitirá que o Google personalize seus chips além do que está disponível atualmente, mas não é um milagre – é simplesmente o próximo passo lógico no desenvolvimento do Tensor. Uma coisa que sabemos com certeza, no entanto, é que isso permitirá que eles mudem para a fundição da TSMC, que atualmente oferece nós de fabricação muito mais eficientes do que qualquer coisa oferecida pela Samsung.

Estamos entusiasmados em ver o que o Google tem reservado para seus futuros chips Tensor. Embora o atraso de Redondo seja sem dúvida decepcionante, no final das contas levará a um Tensor G5 ainda melhor, o que deve ser ótimo para futuros compradores de Pixel.