В мире мобильных процессоров долгое время царила гонка мегагерц и ядер. Компании соревновались, кто покажет более высокие цифры в синтетических тестах. Google, выпуская собственные чипы Tensor, пошла совершенно другим путём. Её философия проста: производительность важна, но истинная сила — в искусственном интеллекте.
Tensor — это не просто CPU, GPU и модем. Это целостная система (SoC), где все компоненты работают согласованно, чтобы перенести машинное обучение из облака прямо в ваше устройство.
Философия Tensor: AI-First
Главная характеристика Tensor, которую нельзя измерить в гигагерцах, — это его архитектура, ориентированная на ИИ. В отличие от традиционных процессоров, где блоки ИИ часто являются дополнением, в Tensor они вынесены на первый план. Это позволяет обрабатывать сложные задачи машинного обучения быстрее и гораздо энергоэффективнее.
Ключевые компоненты и характеристики
Рассмотрим, из каких блоков состоит современный чип Tensor (на примере Tensor G1, G2, G3) и за что каждый из них отвечает.
1. Вычислительные кластеры (CPU)
· Что это: Центральный процессор, мозг системы.
· Характеристика: Google использует гетерогенную архитектуру Big.LITTLE или подобную ей, но с собственным подходом. Например, в оригинальном Tensor был уникальный кластер: два мощных ядра Cortex-X1, два средне-мощных Cortex-A76 и четыре энергоэффективных Cortex-A55.
· Зачем это нужно: Такая сложная структура позволяет гибко распределять задачи. Мощные ядра включаются для тяжелых игр и приложений, а фоновые процессы и простые задачи выполняются на маломощных ядрах, экономя заряд батареи.
2. Тензорный процессор (TPU)
· Что это: Специализированный блок для обработки задач машинного обучения (ML).
· Характеристика: Это «секретный соус» Google. TPU оптимизирован для матричных и векторных вычислений, которые лежат в основе нейронных сетей. Он работает с гораздо большей скоростью и эффективностью, чем CPU или GPU.
· Зачем это нужно: Именно TPU позволяет в реальном времени работать таким функциям, как «Волшебный ластик», «Фото в темноте», расшифровка речи офлайн и продвинутая работа ассистента Google.
3. Графический процессор (GPU)
· Что это: Блок, отвечающий за отрисовку графики.
· Характеристика: Google сотрудничает с ARM и использует их архитектуру Mali. С каждым поколением GPU становится мощнее (например, в Tensor G3 используется ARM Mali-G715).
· Зачем это нужно: Обеспечивает плавный интерфейс, высокий FPS в играх и, что важно, также участвует в некоторых вычислениях для ИИ, так как архитектура GPU хорошо подходит для параллельных операций.
4. Система на кристалле (SoC) и другие ключевые блоки
Помимо основной троицы(CPU, GPU, TPU), в состав Tensor входят:
· ISP (Image Signal Processor): Кастомный процессор обработки изображений. Он работает в связке с TPU, чтобы применять алгоритмы HDR+, шумоподавления и улучшения детализации прямо во время съемки, до сохранения фотографии.
· Titan M2: Отдельный чип безопасности. Он защищает самые важные данные: пароли, платежную информацию, биометрию. Это делает Pixel одним из самых безопасных Android-устройств на рынке.
· Модем: Google изначально использовала модемы Samsung, а в последних моделях перешла на собственные разработки (например, модем Google Tensor G5). Это одна из областей, где Google продолжает совершенствоваться.
Практические преимущества для пользователя
Какие выгоды от этой сложной архитектуры получает обычный пользователь?
1. Превосходная фотография: Скорость и качество обработки снимков. Съемка в HDR+ с несколькими кадрами происходит мгновенно. Режимы вроде «Суперрезкости» (Super Res Zoom) работают благодаря ИИ, а не просто обрезке пикселей.
2. Продвинутые функции: Режим «Реальная голосовая запись» с подавлением шума и разметкой говорящих, живой перевод субтитров и транскрибация голосовых сообщений в реальном времени.
3. Энергоэффективность: Поскольку специализированные блоки (TPU) справляются со сложными задачами ИИ быстрее, они тратят на это меньше энергии, чем универсальные CPU. Это положительно сказывается на времени автономной работы.
4. Безопасность: Аппаратная изоляция данных благодаря чипу Titan M2.
Эволюция: от Tensor G1 до G3/4
С каждым поколением Google наращивает мастерство:
· Tensor G1 заявил о философии «AI-first».
· Tensor G2 улучшил энергоэффективность и производительность камеры.
· Tensor G3 сделал еще больший упор на ИИ, представив более мощный TPU и поддержку более сложных моделей машинного обучения.
Не мощность ради мощности
Характеристики процессоров Tensor показывают, что Google измеряет производительность не только в баллах Antutu. Их ключевая характеристика — это интеллектуальная производительность.
Tensor — это чип, который понимает контекст, обрабатывает язык, улучшает ваши фотографии и защищает ваши данные на аппаратном уровне. Это не просто компонент для быстрого открытия приложений; это активный участник вашего взаимодействия с телефоном, который делает его по-настоящему умным, персональным и незаменимым помощником.