Google Tensor เทียบกับ Snapdragon 888: โปรเซสเซอร์ตัวไหนดีกว่า?

ที่ พิกเซล 6 และพิกเซล 6 โปร เป็นอุปกรณ์สองเครื่องแรกที่มาพร้อมกับ Google's custom เทนเซอร์ซิลิคอน ชิปแทนกระแสหลัก สแนปดรากอน 888. ในงานเปิดตัว Pixel 6 Google ได้ทุ่มเทความพยายามส่วนใหญ่ในการให้รายละเอียดเกี่ยวกับ Tensor system-on-a-chip (SoC) ใหม่ Google ยกย่องให้เป็นชิปเซ็ตมือถือที่ทรงพลังที่สุด โดยกล่าวว่าได้ใช้ความรู้ด้าน Machine Learning (ML) เพื่อนำ A.I. ความสามารถของสมาร์ทโฟนที่มีชิปเซ็ตใหม่ การอ้างสิทธิ์จะถูกนำไปทดสอบในที่สุดเมื่อผู้ตรวจสอบเปรียบเทียบกับชิปเซ็ตระดับพรีเมี่ยมของ Qualcomm — Snapdragon 888 และ Snapdragon 888 Plus — และชิป A15 Bionic ล่าสุดของ Apple

ด้วย Pixel 6 ในที่สุด Google ก็พร้อมที่จะแข่งขันกับ Apple และอาวุธสำคัญในการเผชิญหน้าครั้งนี้คือระบบ Tensor บนชิปแบบกำหนดเอง แต่ก่อนที่จะสามารถท้าทายสุนัขตัวใหญ่ได้ ก่อนอื่นเราต้องดูว่า Google Tensor มีประสิทธิภาพอย่างไรเมื่อเทียบกับ Qualcomm Snapdragon 888

ทำไมต้องเทนเซอร์ตั้งแต่แรก?

Google Pixel 6 ไม่เคยเป็นความลับที่ถูกเก็บไว้อย่างดี ก่อนเปิดตัวก็มีมากมาย การรั่วไหลที่น่าสนใจ และการรับรองอย่างเป็นทางการซึ่งเปิดเผยรายละเอียดสำคัญเกี่ยวกับสมาร์ทโฟนที่กำลังจะมาถึง Google ก็ได้ ประกาศชิปเทนเซอร์อย่างเป็นทางการ กว่าสองเดือนก่อนการเปิดตัวและต่อมาได้ล้อเลียนการออกแบบ Pixel 6 และ Pixel 6 Pro ที่ร้านออฟไลน์ในนิวยอร์กซิตี้ ดังนั้น Google จึงใช้เวลาส่วนใหญ่ในงานเปิดตัวแทนโดยพูดถึงคุณธรรมของ Tensor

Pixel — ตามที่เห็นได้จากชื่อ — ไม่เพียงแต่ทุ่มเทให้กับการปรับปรุงการถ่ายภาพบนสมาร์ทโฟนเท่านั้น ผู้เล่นตัวจริง แต่ยังเปิด API ให้ผู้ผลิตรายอื่นนำมาใช้เพื่อการถ่ายภาพที่ดีขึ้น อุปกรณ์ ในขณะที่อุตสาหกรรมสมาร์ทโฟนทั้งหมดพึ่งพาเซ็นเซอร์กล้องที่ใหญ่กว่าและจำนวนเมกะพิกเซลที่สูงกว่าในกล้องสมาร์ทโฟนเรือธงของตน Google ก็เน้นย้ำอยู่เสมอ อัลกอริธึมการถ่ายภาพด้วยคอมพิวเตอร์ สามารถแซงหน้าความก้าวหน้าในด้านฮาร์ดแวร์กล้องตลอดประวัติศาสตร์ของตระกูล Pixel

แม้จะมีฟีเจอร์ซอฟต์แวร์ขั้นสูง ความลังเลของ Google ในการอัพเกรดเซ็นเซอร์กล้องในอุปกรณ์เรือธงทำให้ความสนใจในโทรศัพท์ Pixel ลดลงอย่างรวดเร็ว ในที่สุดยักษ์ใหญ่ด้านเทคโนโลยีก็พยายามอย่างมีสติเพื่อแก้ไขปัญหานี้โดยเลือกใช้ ฮาร์ดแวร์กล้องที่ได้รับการปรับปรุงให้ดีขึ้นมาก เพื่อเสริมซอฟต์แวร์กล้องที่โดดเด่น อย่างไรก็ตาม ความพยายามทั้งหมดเหล่านี้จะไม่ได้ผลเท่ากับการใช้ชิปเซ็ตแบบกำหนดเองของ Google ซึ่งช่วยให้สามารถเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานของโทรศัพท์ Pixel รุ่นใหม่ได้สูงสุด

ดำน้ำในฮาร์ดแวร์

ทีม Google Silicon สรุปเกร็ดเล็กเกร็ดน้อยของ Tensor SoC ใหม่ รวมถึงการออกแบบ จำนวนคอร์ และฟีเจอร์ความปลอดภัยเฉพาะ สิ่งนี้เป็นการยืนยันการรั่วไหลและการคาดเดามากมายที่เราทราบเกี่ยวกับชิป Tensor ซึ่งก่อนหน้านี้ได้รับการแก้ไขด้วยชื่อรหัสว่า "Whitechapel" ย่อหน้าต่อไปนี้จะกล่าวถึงรายละเอียด

CPU แบบ Tri-cluster, 8-core พร้อม Edge

เช่นเดียวกับผู้ผลิตชิปรายอื่นๆ Google ได้รับใบอนุญาต ไอพีจาก ARM เพื่อออกแบบซิลิคอนเคลื่อนที่แบบกำหนดเอง Google Tensor ติดตั้ง CPU 8 คอร์ซึ่งประกอบด้วย ARM Cortex-X1 คอร์ 2 คอร์, Cortex-A76 คอร์ 2 คอร์ และ Cortex-A55 สี่คอร์ที่ใช้การออกแบบ 5 นาโนเมตร บริษัทเปิดเผย อาทเทคนิค.

จากข้อมูลนี้ เราจะเห็นได้ว่าเหตุใด Google Tensor จึงได้รับการขนานนามว่ามีความได้เปรียบเหนือชิปเซ็ตของคู่แข่งอื่นๆ เช่น Samsung เอ็กซิโนส 2100 และ Snapdragon 888 หรือ สแนปดรากอน 888 พลัส. ชิปเซ็ตอื่น ๆ ทั้งสองยังมีการออกแบบแบบไตรคลัสเตอร์เช่น Tensor แต่มาพร้อมกับคอร์ ARM Cortex-X1 เดี่ยวพร้อมกับ Cortex-A78 สามคอร์และ Cortex-A55 สี่คอร์

ต่อไปนี้เป็นการเปรียบเทียบโดยย่อของการกำหนดค่าคอร์ CPU และความเร็วสัญญาณนาฬิกาสำหรับคอร์ต่างๆ บนชิปเซ็ต Google Tensor, Snapdragon 888, Snapdragon 888 Plus และ Exynos 2100:

เทนเซอร์ให้ความสำคัญกับประสิทธิภาพ

Phil Carmack รองประธานของ Google และผู้จัดการทั่วไปของ Google Silicon บอกกับ ArsTechnica เหตุผลของบริษัทที่อยู่เบื้องหลังการเลือกคอร์ Cortex-X1 ของ ARM สองคอร์แทนที่จะเป็นเพียงคอร์เดียว Carmack กล่าวว่า CPU จะสามารถแบ่งโหลดระหว่างคอร์ Cortex-X1 ทั้งสองคอร์ได้ แม้สำหรับงานที่มีนัยสำคัญปานกลาง และสิ่งนี้จะช่วยให้ประสิทธิภาพมีประสิทธิภาพมากขึ้น

Carmack อธิบายกรณีการใช้งานด้วยการแชร์ตัวอย่างกล้อง ตั้งแต่การบันทึกไปจนถึงการเรนเดอร์ และจากการตรวจจับ Google Lens ไปจนถึงฟังก์ชันการเรียนรู้ของเครื่อง งานหลายอย่างเกิดขึ้นพร้อมกันเมื่อใช้กล้อง ด้วยเหตุนี้ ส่วนประกอบหลายอย่างของ SoC จึงจำเป็นต้องทำงานสอดคล้องกัน นอกจากฮาร์ดแวร์ของกล้องแล้ว CPU, GPU, ISP (โปรเซสเซอร์สัญญาณภาพ) และหน่วยประมวลผล ML ล้วนผนึกกำลังกันเพื่อสร้างประสบการณ์กล้องที่ปราศจากความล่าช้า

หาก Google ต้องใช้คอร์ Cortex-X1 ที่มีประสิทธิภาพเพียงคอร์เดียวบน Tensor — เช่นเดียวกับในกรณีของ Snapdragon และ คู่ค้าของ Exynos ปริมาณงานนี้จะกลับไปใช้คอร์ Cortex-A76 "ขนาดกลาง" ที่ทำงานอย่างเต็มประสิทธิภาพ แต่ยังคง ความล่าช้า ในทางตรงกันข้าม Cortex-X1 คอร์ 2 คอร์สามารถรันเวิร์คโหลดเดียวกันได้อย่างมีประสิทธิภาพมากกว่าและใช้พลังงานน้อยกว่าคอร์ขนาดกลาง ประสิทธิภาพการใช้พลังงานที่สูงขึ้นในขณะที่ปฏิบัติงานส่งผลให้มีการสร้างความร้อนลดลงและการสำรองแบตเตอรี่ที่ดีขึ้น

โดยเฉพาะอย่างยิ่ง พิกเซล 5 หรือ Pixel 4a 5G ที่ใช้ชิปเซ็ต Snapdragon 765G ประสบปัญหาความร้อนรุนแรงโดยเฉพาะขณะใช้กล้อง ดังนั้นในทางทฤษฎีแล้ว สถาปัตยกรรม CPU แบบกำหนดเองควรอนุญาตให้ Pixel 6 และ Pixel 6 Pro จัดสรรทรัพยากรได้อย่างเหมาะสมยิ่งขึ้น

ในแง่หนึ่งในขณะที่ Google เลือกที่จะรวมคอร์ Cortex-X1 สองคอร์เข้าด้วยกันแทนที่จะใช้คอร์เดียว แต่ก็น่าตกใจเล็กน้อยที่เห็น Tensor ใช้คอร์กลางอายุอย่างน้อยสามเจเนอเรชั่น Snapdragon 888 และ Exynos 2100 ใช้คอร์ขนาดกลางที่ใช้ Cortex-A78 ซึ่งค่อนข้างมีประสิทธิภาพมากกว่า Cortex-A76 ที่ติดตั้งบน Tensor น่าเสียดายที่ Google ไม่ได้ใส่ใจที่จะให้เหตุผลที่สมเหตุสมผลใดๆ สำหรับเรื่องนี้

นอกจากนี้ สำหรับการดำเนินการที่มีความเข้มต่ำ เช่น การรักษา Always-On Display (AOD) และกำลังเล่นอยู่ Google Tensor มีฮับบริบทพิเศษ เป็นอีกครั้งที่หน่วยเฉพาะสำหรับงานที่ใช้พลังงานต่ำถือเป็นก้าวสู่ประสิทธิภาพการใช้พลังงานที่มากขึ้น

Google Tensor SoC ใช้ GPU 20 คอร์และโมเด็ม Samsung 5G

นอกเหนือจากการออกแบบ CPU ที่ปรับแต่งแล้ว Google Tensor ยังได้รับรายงานว่ามี GPU Mali-G78 — เช่นเดียวกับ Exynos 2100. Google กล่าวว่านี่คือโปรเซสเซอร์กราฟิก 20 คอร์ซึ่งออกแบบมาเป็นพิเศษเพื่อมอบประสิทธิภาพการเล่นเกมระดับพรีเมี่ยม นอกจากนี้ยังอ้างว่า GPU มีประสิทธิภาพดีกว่า Pixel 5 ถึง 370% ประสิทธิภาพในโลกแห่งความเป็นจริงจะเป็นที่รู้จักก็ต่อเมื่อเรามีอุปกรณ์ที่ใช้วัดประสิทธิภาพกราฟิกและทดสอบเกมกับอุปกรณ์เหล่านั้น

Google Tensor มีแนวโน้มที่จะใช้โมเด็ม Exynos 5123 ของ Samsung สำหรับความสามารถ 5G ในตลาดส่วนใหญ่ แทนที่จะเลือกใช้โมเด็ม Qualcomm สัญญาณที่ชี้ไปที่การมีอยู่ของโมเด็ม Samsung บน Google Pixel 6 และ Pixel 6 Pro ถูกพบครั้งแรกใน Android 12 เบต้าโดย เอ็กซ์ดีเอ และต่อมาได้รับการยืนยันในรายงานโดย สำนักข่าวรอยเตอร์.

โมเด็ม Exynos รองรับทั้งสองอย่าง ความถี่ Sub-6GHz และ mmWave 5G. แต่การค้นพบล่าสุดชี้ให้เห็นว่าเฉพาะรุ่น Pixel 6 ที่ล็อคโดยผู้ให้บริการบางรุ่นเท่านั้นที่รองรับสัญญาณ 5G ทั้งสองประเภท ในขณะที่รุ่นปลดล็อครองรับเฉพาะ Sub-6GHz 5G ซึ่งหมายความว่า Pixel 6 บางรุ่นจะไม่ถูกสร้างขึ้นเท่ากัน แต่เป็น Digital Trends เอริกา ราเวส บอกว่าอย่างนั้น มันไม่สำคัญจริงๆ.

ดังนั้น Google Pixel 6 ที่ปลดล็อคแล้วจึงไม่รองรับ mmWave 5G มันต่ำกว่า 6GHz เท่านั้น รุ่น Verizon (ยังไม่แน่ใจเกี่ยวกับ AT&T และ T-Mo) รวม mmWave ใน Pixel 6 ด้วยเหตุนี้จึงมีราคาสูงกว่ารุ่นปลดล็อคถึง 100 เหรียญ #GooglePixel6Pro#กูเกิลพิกเซล

— Z (@ericmzeman) 19 ตุลาคม 2021

Google Tensor ให้ความสำคัญกับความปลอดภัยเป็นอย่างมาก

ชิปเซ็ต Google Tensor มีชิปรักษาความปลอดภัยรุ่นที่สองโดยเฉพาะ นั่นคือ Titan M2 Titan M2 เป็นผู้สืบทอดของชิปรักษาความปลอดภัย Titan รุ่นแรกที่มีอยู่ในสมาร์ทโฟน Pixel ระดับพรีเมียมนับตั้งแต่ Google Pixel 3 Google กล่าวว่าชิปรักษาความปลอดภัยใหม่ได้รับการออกแบบมาเพื่อปกป้องข้อมูลที่ละเอียดอ่อน เช่น รหัสผ่านและ PIN จากการละเมิดทางออนไลน์ เช่นเดียวกับเทคนิคการโจมตีทางกายภาพ เช่น “การวิเคราะห์ทางแม่เหล็กไฟฟ้า แรงดันไฟฟ้าขัดข้อง และแม้แต่ข้อผิดพลาดของเลเซอร์” ฉีด”

นอกจากชิป Titan M2 แล้ว สมาร์ทโฟน Pixel 6 ยังมี Tensor Security Core ซึ่งใช้ CPU ระบบย่อยที่ออกแบบมาเป็นพิเศษเพื่อรันงานที่ละเอียดอ่อนโดยแยกออกจากกัน เพื่อให้แอปอื่น ๆ สามารถเข้าถึงสิ่งนี้ได้ ข้อมูล.

AI. เป็นจุดประสงค์หลักของเทนเซอร์

แม้จะมีการกล่าวอ้างเกี่ยวกับประสิทธิภาพ แต่ Google ไม่ได้สร้างซิลิคอนแบบกำหนดเองเพื่อให้มีประสิทธิภาพในการใช้พลังงานที่สูงกว่า Qualcomm หรือคู่แข่งรายอื่น เหตุผลหลักตามที่ Google แบ่งปันโดยไม่มีการขอโทษคือการจัดหาแพลตฟอร์มที่เสถียรและปลอดภัยในการดำเนินการปลอม งานด้านสติปัญญา (A.I.) และการเรียนรู้ของเครื่อง (ML) บนสมาร์ทโฟนโดยไม่ต้องอาศัยระบบคลาวด์ โครงสร้างพื้นฐาน อันที่จริง ชิปเซ็ตได้ชื่อมาจากหน่วยประมวลผลเทนเซอร์ของ Google หรือโปรเซสเซอร์ที่เร่งด้วย A.I. ที่ใช้ในศูนย์ข้อมูล

เมื่อมองย้อนกลับไป Google อาจทิ้งคำแนะนำเกี่ยวกับ SoC ที่กำหนดเองด้วยการแนะนำชิปที่เน้น A.I. โดยเฉพาะ รวมถึง พิกเซลวิชวลคอร์ และ Pixel Neural Core

นอกจาก CPU ที่ได้รับการปรับแต่งแล้ว Google Tensor SoC ยังมีคุณสมบัติ TPU โดยเฉพาะ ซึ่งรู้จักกันทั่วไปในชื่อ NPU หรือหน่วยประมวลผลประสาท — เพื่อใช้งานแอปพลิเคชันที่ใช้ A.I. บน Pixel 6 และ Pixel 6 มือโปร. เนื่องจากลักษณะและความเชี่ยวชาญของ Google ในด้านแมชชีนเลิร์นนิง เทนเซอร์จึงได้รับการออกแบบมาเพื่อเรียกใช้โมเดลแมชชีนเลิร์นนิงบนอุปกรณ์ด้วยตัวเอง

สถาปัตยกรรมขั้นสูงนี้ทำให้ Tensor สามารถทำงานที่ซับซ้อน เช่น การรู้จำเสียงอัตโนมัติ (ASR) ได้สำเร็จ ซึ่งจะทำงานอย่างจริงจัง แปลภาษาอื่นๆ เป็นภาษาเริ่มต้นของโทรศัพท์ของคุณในแอปต่างๆ เช่น ข้อความ, WhatsApp และโปรแกรมอัดเสียง หรือแม้แต่เครื่องมืออย่าง Live คำบรรยายภาพ นอกจากนี้ การรู้จำคำพูดที่ได้รับการปรับปรุงยังช่วยให้ Tensor ตีความการหยุดชั่วคราวและเครื่องหมายวรรคตอนในคำพูดได้แม่นยำยิ่งขึ้น และใช้พลังงานเพียงครึ่งหนึ่งของโทรศัพท์ Pixel รุ่นก่อน

นอกจากการประมวลผลคำพูดที่ดีขึ้นแล้ว Tensor ยังนำการปรับปรุงที่สำคัญมาสู่การถ่ายภาพอีกด้วย ก่อนอื่น ชิปเซ็ตนี้อำนวยความสะดวกให้กับการถ่ายวิดีโอด้วยคอมพิวเตอร์ นอกเหนือจากการถ่ายภาพ โดยใช้ HDRNet ของ Google อัลกอริธึมการเรียนรู้ของระบบนี้ช่วยให้ Pixel 6 และ Pixel 6 Pro จับสีที่สดใสและแม่นยำที่สุดในแต่ละเฟรม Tensor ยังอำนวยความสะดวกให้กับฟีเจอร์ต่างๆ เช่น Face Unblur — เพื่อแก้ไขใบหน้าที่เบลอในภาพเคลื่อนไหว, Magic ยางลบ—เพื่อแก้ไขวัตถุที่ไม่ต้องการจากรูปภาพ และการรับรู้โทนสีผิวที่ดีขึ้นสำหรับผู้คน สี.

เหตุใด Tensor จึงจำเป็นสำหรับ Pixel

ตามที่ Google ทำซ้ำอย่างไม่ลดละตลอดงานเปิดตัว Pixel 6 Tensor รับประกันว่าความก้าวหน้าล่าสุดของ Google ในด้าน A.I. สามารถจัดส่งได้โดยตรงบนโทรศัพท์มือถือรุ่นล่าสุดและที่กำลังจะมาถึง นี่อาจเป็นเรื่องยากที่จะบรรลุผลสำเร็จด้วย SoC ทั่วไป เช่น Snapdragon 888 โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อมีการควบคุมกระบวนการออกแบบชิปเซ็ตของ Qualcomm อย่างจำกัด

อีกเหตุผลหนึ่งที่ Google เลือก SoC แบบกำหนดเองที่มีคอร์ ARM Cortex-X1 สองคอร์แทนที่จะเป็นเพียงคอร์เดียวก็เพื่อให้มั่นใจในประสิทธิภาพการใช้พลังงานที่มากขึ้นและการสูญเสียที่เกี่ยวข้องกับความร้อนน้อยลง ต่างจากสมาร์ทโฟน Google รุ่นก่อนๆ เช่น Pixel 5 ตรงที่สมาร์ทโฟน Pixel 6 ใหม่มีโอกาสร้อนน้อยกว่าในขณะที่ทำงานประจำ เช่น ถ่ายวิดีโอ 4K Snapdragon 888 และ Exynos 2100 ยังถูกวิพากษ์วิจารณ์ถึงเรื่องการจัดการความร้อนที่ไม่ดีเพื่อชดเชยประสิทธิภาพที่สูงขึ้นในช่วงแรก อย่างไรก็ตาม ปริมาณความร้อนที่มากขึ้นเป็นเวลานานสามารถนำไปสู่การควบคุมปริมาณและประสิทธิภาพการทำงานลดลงในที่สุด ส่งผลให้เป้าหมายหลักคือประสิทธิภาพที่สูงขึ้นไป

เหตุผลสุดท้ายประการหนึ่งที่อยู่เบื้องหลังการเลือก SoC แบบกำหนดเองของ Google คือการดึงความสนใจของโลกไปสู่ความพยายามที่จะทวงคืนอำนาจที่สูญเสียไปในโลกสมาร์ทโฟน แบรนด์สมาร์ทโฟนรายใหญ่ที่สุด เช่น Samsung, Apple และ Huawei ต่างสร้างชิปเซ็ตแบบกำหนดเองของตนเองไปแล้ว OPPO ยังทำงานเกี่ยวกับชิปเซ็ตแบบกำหนดเองอีกด้วย มีรายงานว่า ทั้งหมดนี้ทำให้ Google ก้าวไปอีกขั้นและพิสูจน์ความสามารถในการคงความเกี่ยวข้องในอุตสาหกรรมสมาร์ทโฟนไว้ได้

คำแนะนำของบรรณาธิการ

• Google Pixel 8: ข่าวลือล่าสุดทั้งหมดและสิ่งที่เราอยากเห็น
• โทรศัพท์ Pixel ในอนาคตของ Google เพิ่งได้รับข่าวร้าย
• ไม่ คุณไม่จำเป็นต้องมี Google Assistant บนสมาร์ทวอทช์ของคุณ
• มี Android 14 เบต้าบน Pixel ของคุณหรือไม่? คุณต้องดาวน์โหลดการอัปเดตนี้ทันที
• Google อาจฆ่าสมาร์ทโฟน Pixel ที่ดีที่สุดในปีหน้า