Google Tensor vs. Snapdragon 888: Qual processador é melhor?

O Pixel 6 e Pixel 6 Pro são os dois primeiros dispositivos a vir com o personalizado do Google Silício tensor chip em vez do mainstream Snapdragon 888. No evento de lançamento do Pixel 6, o Google dedicou a maior parte de seus esforços detalhando o novo sistema em um chip (SoC) Tensor. Considerado o chipset móvel mais poderoso, o Google disse que aplicou seu conhecimento de aprendizado de máquina (ML) para trazer IA integrada. capacidades para um smartphone com o novo chipset. A afirmação será posta à prova eventualmente quando os revisores a compararem com o chipset de nível premium da Qualcomm – o Snapdragon 888 e o Snapdragon 888 Plus – e o mais recente chip A15 Bionic da Apple.

Com o Pixel 6, o Google pode finalmente estar pronto para enfrentar a Apple, e uma arma vital nesse confronto será seu sistema Tensor personalizado no chip. Mas antes que possa desafiar o cachorro grande, primeiro precisamos ver como o Google Tensor se compara ao Qualcomm Snapdragon 888.

Por que Tensor em primeiro lugar?

O Google Pixel 6 nunca foi um segredo bem guardado. Antes do lançamento, havia muitos vazamentos convincentes e certificações oficiais que revelam detalhes importantes sobre os próximos smartphones. Google até anunciou formalmente o chip Tensor mais de dois meses antes do lançamento e mais tarde apresentou o design do Pixel 6 e do Pixel 6 Pro em sua loja off-line na cidade de Nova York. Portanto, o Google passou a maior parte do tempo no evento de lançamento falando sobre as virtudes do Tensor.

O Pixel – como evidenciado pelo seu nome – tem se dedicado não apenas a melhorar a fotografia em smartphones em a programação, mas também abrindo APIs para outros fabricantes adotarem para melhorar a fotografia em seus dispositivos. Embora toda a indústria de smartphones dependa de sensores de câmera maiores e maior número de megapixels em sua principal câmera de smartphone, o Google sempre enfatizou sua algoritmos de fotografia computacional pode superar os avanços em termos de hardware de câmera ao longo da história da família Pixel.

Mas, apesar dos recursos avançados de software, a hesitação do Google em atualizar os sensores da câmera em seus principais dispositivos levou a um rápido declínio no interesse pelos telefones Pixel. A gigante da tecnologia está finalmente fazendo esforços conscientes para resolver isso, optando por hardware de câmera muito melhorado para complementar seu excelente software de câmera. No entanto, todos esses esforços não seriam tão eficazes como são com o chipset personalizado do Google, que permite maximizar a eficiência de desempenho dos novos telefones Pixel.

Mergulhando no hardware

A equipe do Google Silicon descreveu detalhes do novo Tensor SoC, incluindo seu design, contagem de núcleos e recursos de segurança dedicados. Isso confirma muitos dos vazamentos e especulações que conhecemos sobre o chip Tensor, que anteriormente era conhecido por seu codinome “Whitechapel”. Os parágrafos seguintes discutem seus detalhes.

CPU tri-cluster e 8 núcleos com uma vantagem

Como a maioria dos outros fabricantes de chips, o Google licenciou IP do ARM para projetar um silício móvel personalizado. O Google Tensor está equipado com uma CPU de oito núcleos composta por dois núcleos ARM Cortex-X1, dois núcleos Cortex-A76 e quatro núcleos Cortex-A55 baseados em um design de 5 nm, revelou a empresa ao ArsTechnica.

Com base nessas informações, podemos ver por que o Google Tensor é considerado uma vantagem sobre outros chipsets concorrentes, como o da Samsung. Exinos 2100 e o Snapdragon 888 ou Snapdragon 888 Plus. Ambos os outros chipsets também apresentam um design de três clusters, como o Tensor, mas vêm com um único núcleo ARM Cortex-X1 junto com três núcleos Cortex-A78 e quatro núcleos Cortex-A55.

Aqui está uma comparação rápida da configuração do núcleo da CPU e velocidades de clock para diferentes núcleos nos chipsets Google Tensor, Snapdragon 888, Snapdragon 888 Plus e Exynos 2100:

Tensor prioriza eficiência

Phil Carmack, vice-presidente do Google e gerente geral do Google Silicon, disse à ArsTechnica o raciocínio da empresa por trás da escolha de dois núcleos Cortex-X1 da ARM em vez de apenas um. Carmack diz que a CPU será capaz de dividir a carga entre os dois núcleos Cortex-X1, mesmo para tarefas moderadamente significativas, e isso contribuirá para um desempenho mais eficiente.

Carmack ilustra um caso de uso compartilhando um exemplo de câmera. Da gravação à renderização, da detecção do Google Lens à função de aprendizado de máquina, várias tarefas acontecem ao mesmo tempo quando a câmera está sendo usada. Como resultado, vários componentes do SoC são necessários para funcionarem em harmonia. Além do hardware da câmera, a CPU, a GPU, o ISP (Image Signal Processor) e a unidade de processamento de ML combinam forças para contribuir para uma experiência de câmera sem atrasos.

Se o Google mantivesse um único núcleo Cortex-X1 de desempenho no Tensor – como é o caso do Snapdragon e Contrapartes do Exynos, essa carga de trabalho voltaria aos núcleos Cortex-A76 “médios” funcionando em capacidade total, mas ainda assim atraso. Por outro lado, dois núcleos Cortex-X1 podem executar a mesma carga de trabalho com maior eficiência e menor consumo de energia do que os núcleos médios. Uma maior eficiência energética durante a execução de tarefas se traduz em menor geração de calor e melhor reserva de bateria.

Notavelmente, o Pixel 5 ou o Pixel 4a 5G, que usava o chipset Snapdragon 765G, apresentava graves problemas de aquecimento, especialmente durante o uso da câmera. Uma arquitetura de CPU personalizada, portanto, deveria – em teoria – permitir que o Pixel 6 e o ​​Pixel 6 Pro alocassem recursos de maneira mais otimizada.

Por um lado, embora o Google opte por apostar tudo com dois núcleos Cortex-X1 em vez de um, é um pouco chocante ver o Tensor usando núcleos médios de pelo menos três gerações. O Snapdragon 888 e o Exynos 2100 usam núcleos médios baseados no Cortex-A78, que é relativamente mais eficiente do que o Cortex-A76 implantado no Tensor. O Google, infelizmente, não se preocupou em oferecer qualquer raciocínio sólido para isso.

Além disso, para operações de baixa intensidade, como manter o Always-On Display (AOD) e Now Playing, o Google Tensor possui um Context Hub especial. Mais uma vez, uma unidade dedicada para tarefas com baixo consumo de energia é um passo em direção a maior eficiência energética.

Google Tensor SoC usa uma GPU de 20 núcleos e um modem Samsung 5G

Juntamente com o design aprimorado da CPU, foi relatado anteriormente que o Google Tensor apresentava uma GPU Mali-G78 – o igual ao Exynos 2100. O Google afirma que este é um processador gráfico de 20 núcleos, especialmente projetado para oferecer desempenho de jogo premium. Ele também afirma que a GPU tem desempenho 370% melhor do que a do Pixel 5. O desempenho no mundo real só será conhecido quando tivermos os dispositivos para executar benchmarks gráficos e testar jogos neles.

É provável que o Google Tensor dependa do modem Exynos 5123 da Samsung para seus recursos 5G na maioria dos mercados, em vez de optar por um modem Qualcomm. Pistas apontando para a existência de um modem Samsung no Google Pixel 6 e no Pixel 6 Pro foram detectadas pela primeira vez no Android 12 beta por XDA e posteriormente confirmado em um relatório por Reuters.

O modem Exynos suporta ambos Frequências sub-6GHz e mmWave 5G. Mas descobertas recentes sugerem que apenas certas variantes do Pixel 6 bloqueadas por operadora suportam ambos os tipos de sinais 5G, enquanto os modelos desbloqueados suportam apenas 5G Sub-6GHz. Isso significa que nem todos os modelos do Pixel 6 serão criados igualmente, mas a Digital Trends’ Erika Rawes diz que isso realmente não importa.

Portanto, o Google Pixel 6 desbloqueado NÃO suporta mmWave 5G. É apenas sub-6GHz. O modelo da Verizon (ainda não tenho certeza sobre AT&T e T-Mo) inclui mmWave no Pixel 6, e é por isso que custa US$ 100 a mais que o modelo desbloqueado. #GooglePixel6Pro#GooglePixel

-Z (@ericmzeman) 19 de outubro de 2021

Google Tensor é grande em segurança

O chipset Google Tensor apresenta a segunda geração de seu chip de segurança dedicado – o Titan M2. O Titan M2 é o sucessor do chip de segurança Titan de primeira geração que está presente nos smartphones Pixel premium desde o Google Pixel 3. O Google afirma que o novo chip de segurança foi projetado para proteger dados confidenciais, como senhas e PINs, contra violações online bem como técnicas de ataque físico, incluindo “análise eletromagnética, falha de tensão e até falha de laser injeção.”

Junto com o chip Titan M2, os smartphones Pixel 6 também contarão com um Tensor Security Core – um processador baseado em CPU subsistema especialmente projetado para executar tarefas confidenciais isoladamente, para que outros aplicativos tenham acesso a este dados.

IA é o objetivo principal do Tensor

Apesar das alegações sobre seu desempenho, o Google não construiu um silício personalizado para oferecer maior eficiência energética do que a Qualcomm ou outros concorrentes. A principal razão, como o Google compartilhou sem remorso, é fornecer uma plataforma estável e segura para executar ações artificiais. tarefas de inteligência (IA) e aprendizado de máquina (ML) no próprio smartphone, sem depender de uma nuvem a infraestrutura. Na verdade, o nome do chipset vem das unidades de processamento tensor do Google ou processadores acelerados por IA usados ​​​​em seus data centers.

Em retrospectiva, o Google poderia estar dando dicas sobre um SoC personalizado, introduzindo chips dedicados centrados em IA, incluindo o Núcleo Visual de Pixel e o Núcleo Neural de Pixel.

Além da CPU otimizada, o Google Tensor SoC também possui um TPU dedicado – comumente conhecido como NPU ou unidade de processamento neural – para executar aplicativos baseados em IA no Pixel 6 e no Pixel 6 Pró. Devido à sua natureza e à experiência do Google com aprendizado de máquina, o Tensor foi projetado para executar modelos de aprendizado de máquina nos próprios dispositivos.

Essa arquitetura avançada permite que o Tensor execute tarefas complexas, como reconhecimento automático de fala (ASR), que irá ativamente traduza qualquer outro idioma para o idioma padrão do seu telefone em aplicativos como Mensagens, WhatsApp e Gravador ou até mesmo em ferramentas como o Live Rubrica. Além disso, o reconhecimento de fala aprimorado também permite que o Tensor interprete pausas e pontuações na fala com mais precisão e usando apenas metade da energia dos telefones Pixel anteriores.

Além de melhor processamento de fala, o Tensor traz melhorias significativas para a fotografia. Em primeiro lugar, o chipset agora facilita a videografia computacional – além da fotografia – usando o HDRNet do Google. Este algoritmo de aprendizado de máquina garante que o Pixel 6 e o ​​Pixel 6 Pro capturem as cores mais vivas e precisas em cada quadro. O Tensor também facilita recursos como Face Unblur – para corrigir rostos desfocados em fotos em movimento, Magic Borracha — para corrigir objetos indesejados das imagens e melhorar a percepção dos tons de pele para pessoas de cor.

Por que o Tensor é essencial para o Pixel?

Como o Google repetiu incansavelmente durante o evento de lançamento do Pixel 6, o Tensor garante que os mais recentes avanços do Google em IA. pode ser entregue diretamente em seus telefones celulares mais recentes e futuros. Isso seria difícil de conseguir com um SoC genérico como o Snapdragon 888, especialmente com controle limitado sobre o processo de design do chipset da Qualcomm.

Outra razão pela qual o Google escolheu um SoC personalizado com dois núcleos ARM Cortex-X1 em vez de apenas um é para garantir mais eficiência energética e menos perdas relacionadas ao calor. Ao contrário dos smartphones anteriores do Google, como o Pixel 5, os novos smartphones Pixel 6 têm menos probabilidade de esquentar durante a execução de tarefas rotineiras, como a captura de vídeo em 4K. O Snapdragon 888 e o Exynos 2100 também foram criticados pelo mau gerenciamento de calor para compensar o desempenho inicial superior. No entanto, maiores quantidades de calor por períodos prolongados podem levar ao estrangulamento e, eventualmente, reduzir o desempenho, perdendo assim o objetivo principal de maior desempenho.

Uma última razão por trás da escolha de um SoC personalizado pelo Google é chamar a atenção do mundo para seus esforços para recuperar seu domínio perdido no mundo dos smartphones. As maiores marcas de smartphones, incluindo Samsung, Apple e Huawei, já fabricam seus próprios chipsets personalizados, enquanto OPPO também está trabalhando em seu chipset personalizado supostamente. Tudo isso torna essencial que o Google vá além e prove sua competência para se manter relevante na indústria de smartphones.

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