谷歌的自研芯片,能让Android和iPhone站在统一起跑线吗?

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周一破晓,Google 在 Twitter 上「毫无预警」地宣布了关于新一代 Pixel 手机的信息,并首次放出了关于首代 Google 自研 SoC――Tensor Chip 的许多好料。

相比于之前已经被曝光多次的 Pixel 6 系列,其搭载的 Tensor Chip,在许多水平上都更像是这场 Android 兴趣者狂欢中的真正主角,纵然距离正式宣布尚有数月,新闻传出之后,Android 旗舰手机主要的上游供应商――高通的股价应声下跌。

纵然是 Google CEO Pichai 难掩激动,在社交媒体上示意「这是迄今为止 Pixel 系列最大的创新」。

从现在的已知信息中,我们不仅可以找到未来 Pixel 手机可能的生长偏向,还能看出 Google 对于「Android 手机怎么造」这件事的怪异明白。

Tensor Chip 有什么干货?

纵然 Tensor Chip 被 Google 寄予厚望,但它的定位也并非在性能层面击败 Pixel 手机最大的对手――搭载的 A 系列芯片的 iPhone。

恰恰相反,「手机运存 4G 足矣」是 Google 很长一段时间之内在制造/设计自有品牌 Android 手机时遵照的逻辑,纵然是到了最新一代的 Pixel 5 上也只是刚升级到了 8G 运存。这是来自 Android 开发团队眼中的「尺度谜底」,和海内 Android 旗舰手机现在普遍运行内存 12G/16G,甚至即将突破 20G 的军备竞赛式更新对比,两种差异解决方案之间区别,也异常值得思索。

在 Google 的明白中,现在 Android 手机已经跨过了「手机综合性能不足」的门槛,下一代手机需要并非更强的性能、更大的运存,但想要继续改善现在智能手机的使用体验,则需要借助种种使用深度学习手艺、针对使用场景优化的协处置器来完成。

因此,在已往五年中,Google 不停在自家 Pixel 系列智能手机上「试水」,为其搭载种种自研协处置器:在这份列表上,不仅有用于辅助 Pixel 提升盘算摄影照片后期处置速率的 Pixel Visual Core,另有提升智能助理识别内陆语音模子效率的 Pixel Neural Core,以及同样出自 Google 之手的 Titan M 平安芯片。这也让 Pixel 系列手机的主板异常特立独行:Google 自研的协处置器,往往会占有很大一部门的主板面积。

Google Pixel 搭载的种种自研协处置器

因此在很洪水平上,Tensor Chip 早已不是 Google 从零起步打造的芯片项目。在 Tensor Chip 中,Google 终于得以将已往宣布的种种协处置器,所有整合进 SoC 中,除了能通过改善设计继续挖掘性能之外,Google 也有时机塞进更多重量级的「私货」。

在 Google 的设计中,自研 SoC 其中一个主要目的就是进一步推动 Google 旗下种种 AI / 机械学习手艺,借助算力更强悍的移动端硬件,走出实验室,来到通俗用户的现实使用中。通过现实运用获得更多可供训练 AI 的数据,进一步推动 AI 的适用化。

固然,想让这些平时在超级盘算机上运行的种种手艺,很难在通俗的智能手机上正常运行,对应的算力提升必不能少――要是能直接把实验室的运行环境直接塞到智能手机中,那固然是最好。

于是 Google 真的这么做了。

除了种种协处置器,Tensor Chip 相比于现有其他 SoC 最大的区别其着实于:它加入了 Google 针对移动装备定制的 TPU 处置单元,这是 Google Cloud 云服务团队针对机械学习加速设计的专用芯片,在推出针对 Pixel 6 的定制版之前,TPU 已经在已往五年内迭代了四个版本,最新的 V4 版本一个 Pod 的算力就可达 1 exaFlOP,是目宿天下第一超算「富岳」算力的两倍。

Google 在 I/O 21 主题演讲宣布的最新版本 TPU v4

从命名方式上,我们也能看出 Tensor Chip 与 TPU(全称为 Tensor Processing Units)之间密不能分的联系:虽然针对移动平台研发的的 Tensor Chip 算力固然无法与针对服务器场景的 TPU 同日而语,但毫无疑问,Google 想借此类「跨界硬件」,进一步挖掘自家 AI 手艺在现实应用场景的潜力。

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盘算摄影再进一步

提及机械学习,现在其中一个主要应用场景即是手机盘算摄影:熟悉 Android 手机摄影生长的同伙一定对 Google 相机在手机摄影领域的开拓性职位不会生疏;虽然离初代 Pixel 宣布已经由去了五年,但 Google 借此开启的手机「盘算摄影」浪潮,时至今日仍然是手机摄影手艺的主流生长偏向。

在 2016 年依附惊艳的成像效果登顶 DxOMark 榜单的初代 Pixel

现在,手机盘算摄影现在面临的一个问题是:纵然 Android 旗舰手机现在「性能过剩」已经是老生常谈的话题,但在盘算摄影所需的算力眼前,现有的手机 GPU 算力左支右绌仍是常态:在摄影处置照片的历程中,其他在后台运行的应用历程被「杀掉」或是感受到显著卡顿,纵然是 2021 年的旗舰手机也很难完全阻止。

随着专用 TPU 单元加入,Google 也号称 Pixel 6 将会给手机摄影领域带来「全新体验」:除了 Google 副总裁&硬件主管 Rick Osterloh 在 Blog 文章 中有所示意,在面向媒体宣布样张的展示环节,Google 也讨论了 Pixel 6 借助更强算力能拓展的更多使用场景:好比把由于快速移动导致模糊的人像照片「抢救」回来,以及让视频在差其余光线环境下保持最自然的白平衡等玩法。

虽然我们尚未看到任何来自 Pixel 6 的现实样张,但从已经看过样张的 The Verge 编辑评价来看,Pixel 6 拍摄 4K HDR 视频在与 Pixel 5 以及 iPhone 12 Pro Max 对比中最自然,没有太多太过锐化痕迹。

诸云云类「将物理问题转换为数据问题」,再通过机械学习构建模子来解决,一直是 Pixel 盘算摄影的研发偏向;这里也能明白为什么 Pixel 系列相机模组「三代同堂」接纳同款主摄:这在 Google 研发团队看来基本不是问题,若是贸然替换主摄模组,则需要重新采集大量数据来训练模子,效果反而可能不如人意;而有了更强的 AI 算力,这些问题都能迎刃而解。

五年 Android 版本更新

除了协处置器集成以及给 Pixel 系列带来的更多 AI 应用场景之外,另一个随之而来的改变,则是 Pixel 6 有时机成为 Android 阵营中首款支持五年系统版本更新的手机。

由于现在绝大部门 Android 旗舰手机搭载的都是高通骁龙 SoC,手机厂商若是想给自家手机升级在高通官方支持之外的 Android 版本,则需要与高通互助开发,随之投入的开发成本与人力,是导致许多手机厂商早早就为自家旗舰手机放弃 Android 版本更新迭代的主要缘故原由;因此 Android 手机的底层系统更新一直很难做到与 iPhone 相当的软件更新寿命。

虽然从高通骁龙 888 最先,高通最先支持 Google 主导提议的 Project Mainline 设计,号称要给所有搭载高通 888 的旗舰手机「四年系统版本更新」,但思量得手机研发、量产再到最终宣布上市这一流程所破费的时间,现实上通俗用户能体验到的,仍然是最多三年的 Android 版本更新。

现在,也只有三星、一加等少数手机品牌曾公然宣布过,旗下的旗舰手性能够获得四年 Android 系统版本更新以及平安更新。在这一点上,接纳自研 SoC 的 Pixel 6 在这一环节上的阻力自然会削减许多。Pixel 6 用户有希望一直更新到五年之后的 Android 17。

纵然 Google 高管已经示意 Pixel 6 系列的售价将会「很高端」,但若是 Google 能借此,在 Android 系统更新这一环上迈出新的一步,从 Android 手机使用寿命入手,让手机活得更久,用得更恬静,现实上也降低了用户的换机成本,同时追随最新的平安补丁更新也能确保了手机系统的平安,降低手机由于系统破绽被攻击的风险。

Google 想要打造的 Android 手机

从宣布初代自有品牌 Android 手机――Nexus One 以来,Google 制造 Android 手机已经履历了十一年,但直到 Tensor Chip 正式宣布,Google 才称得上正式与来自苹果的 iPhone 站在了统一起跑线。

2010 年,初代 Nexus One 宣布 | Google Blog

多年以来,这一特征在 Pixel 系列的产物定位以及宣传上变得愈发显著:纵然 Google 直接认真 Android 版本更新迭代,Pixel 也由于快速高质量的原生 Android 更新而被手机兴趣者津津乐道,但 Google 对于打造自己以为的 Android 手机这件事,一直有着更大的野心。

在 Pixel 6 宣布同时宣布 Google Blog 文章中,「行使 Google 最壮大的前沿手艺,带来高度个性化的体验」是多次泛起的一个看法,现实也简直云云:抛开「亲儿子」标签,Pixel 智能手机最闪光的部门,是能即时迅速地将语音转为文本,并自动识别语言类型的录音 App、也是曾在 I/O 大会上惊艳全场的离线语音识别模子、抑或是行使海量数据训练模子实现的「人像光」(Portrait Light)。这些都是已往留给 Android 兴趣者印象深刻的存在。

Google Pixel 支持后期手动补光的「人像光」功效

距离 Google 在本季度正式宣布 Pixel 6 系列另有一段时间,或许,在现实上手体验之前我们都无法对这款自研 SoC 做出更多客观的评价,但它所展示出的「Google 以为的 Android 手机」已经近在眼前。

对于其他 Android 手机厂商来讲,Pixel 作为先行者在这些领域的探索,若是能收到来自用户的热烈反馈,自然不乏追随者泛起,动员更多厂商跟进这些特征。就像初代 Pixel 宣布所带来的手机盘算摄影变化一样。

或许有一天,当你拿到新的 Android 手机时,这些都已经是能实打实提升使用体验的尺度设置。

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