谷歌下一代手机芯片曝光！

两年前，谷歌推出了 Tensor——其首款用于智能手机的定制 SoC。得益于与三星半导体部门的长期合作关系及其自身的工程人才，我们现在正在开发第二代独特的 Tensor 芯片，最新的一款为 Pixel 7 系列提供动力。尽管该项目因缺乏支持 AI 智能的绝对顶级性能而受到一些批评，但无可争议的是最近 Pixel 模型的成功。

Tensor 让谷歌得以自由地利用其 AI 专业知识并构建原本不可能实现的全新体验，这些体验已成为 Pixel 身份的核心。感谢谷歌内部的消息来源，我们对即将推出的谷歌 Pixel 8系列手机以及为其提供动力的 SoC—— Tensor G3（代号 zuma）有了很多了解。让我们开始吧。

就 CPU 性能而言，Tensor G2是一个相当平淡的芯片组。在发布时，所有核心都已经落后于竞争对手两代。第一代芯片的唯一真正变化是从相当陈旧的 Cortex-A76 内核升级到更合适的 Cortex-A78。该芯片保留了不寻常的 4+2+2 核心布局，而大多数其他芯片供应商使用 4+3+1 布局和单个大核心。

借助 Tensor G3，谷歌终于在芯片中加入了更多最新内核。整个 CPU 块已重新设计为使用 2022 个 ARMv9 内核。核心布局也进行了修改——不寻常的 4+2+2 设置不见了，取而代之的是谷歌……一个更奇怪的设置？

Tensor G3 将配备九个 CPU 内核——四个小的 Cortex-A510、四个 Cortex-A715 和一个Cortex-X3，同时与前几代相比提高了频率。这应该会带来相当大的性能提升，并应使 Tensor G3 的性能与其他 2022 年旗舰 SoC 的性能相匹配（尽管它将落后于使用新发布的ARMv9.2 内核的芯片）。我们必须看看 Pixel 8 的冷却解决方案是否可以在全功率运行时处理所有这些大内核。

迁移到 ARMv9 还允许 Google 实施新的安全技术。Pixel 8 将采用 Arm 的内存标记扩展 (MTE)，可以防止一些基于内存的攻击。其他手机已经在硬件上支持 MTE，但尚未在 Android 中启用。Pixel 8 引导加载程序似乎是第一个实现此接口的。

当然，ARMv9 的主要变化是切换到仅 64 位代码执行。虽然 Pixel 7 系列等 Tensor G2 设备已经放弃了对传统 32 位应用程序的支持，但它们保留了板载 32 位库（除了支持 32 位的内核之外）。Pixel 8 正在改变这种情况；这款手机将只附带 64 位二进制文件。但是，Cortex-A510 内核是否配置了 AArch32 支持尚不清楚。无论哪种方式，Pixel 8 都将为用户提供仅 64 位的体验。

图形一直是谷歌 Tensor 系列的重点，即使最新的 Tensor G2 没有达到性能基准。原始 Tensor 绝对庞大的 20 核 Mali-G78 配置（最多 24 个核）优于高通的 Snapdragon 888 和三星的 Exynos 2100，但很快被更新的型号击败。尽管如此，强大的图形对于在 GPU 上比谷歌的 TPU 运行效率更高的神经网络应用程序还是很有用的。

尽管谷歌转向更新的Mali-G710，但Tensor G2 基准测试显示七核设置仅提供更好的可持续性能，而不是任何有形的图形性能提升。Pixel 8 中的 Tensor G3 将通过对Arm Mali-G715 的可预测升级来纠正这一问题。

虽然我的消息来源无法提供确切的核心数量，但我获得的各种硬件配置详细信息表明采用了 MP10（十核）设置。这将使 GPU 成为 G715 的“Immortalis”变体，具有光线追踪功能。

第一代谷歌张量为其视频加速器采用了混合架构；它使用了通用的三星多功能编解码器 (MFC) IP 块，与 Exynos 芯片相同，但明确取消了对 AV1 的支持。这就是谷歌定制的“BigOcean”硬件视频解码器块的用武之地。“BigOcean”支持高达 4K60 AV1 视频解码。Tensor G2 基本保持硬件块不变，保留相同的解码能力。

Tensor G3终于升级了视频块。首先，MFC 块现在支持 H.264 和 HEVC 中的 8K30 视频解码/编码（其他配置保持不变）。需要注意的是，截至目前，用于测试 Pixel 8 系列的特殊内部版本的 Google Camera 不支持录制 8K 视频，而且在我看来，它不太可能永远支持。在录制 4K 时，Pixels 已经在与热量作斗争，更不用说它会以多快的速度填满存储空间。

然而，更重要的是，谷歌本土的“BigOcean”块现在已经演变成“BigWave”。虽然其视频解码功能保持不变（最高 4K60 AV1 视频），但该块现在支持最高 4K30 的 AV1 编码。这使谷歌成为第一个在移动设备中搭载 AV1 编码器的智能手机品牌。看看它是如何被利用的将会很有趣，因为 30fps 的限制对于视频录制来说并不理想。

Tensor 的主要焦点无疑是 AI。在将其 edgeTPU 服务器 ML 加速器提炼为 Pixel 4 的 Pixel Neural Core 之后，谷歌的第一代 Tensor 配备了代号为“Abrolhos”的内置 TPU，运行频率为 1.0GHz。它提供了出色的性能，尤其是在自然语言处理 (NLP) 任务中。

Tensor G2 将 TPU 升级为代号“Janeiro”，仍以 1.0GHz 运行。谷歌声称它在相机和语音任务中比原始芯片快 60%。不出所料，Tensor G3 包含一个新版本的 TPU——代号为“Rio”，运行频率为 1.1GHz。虽然我目前没有关于其性能的任何具体数据，但“Rio”应该仍然是一个相当大的升级。

Tensor G2 引入了一个讨论不多的新元素——谷歌定制的“Aurora”数字信号处理器 (DSP)，也称为 GXP。DSP 是用于图像处理等任务的专用处理器，这正是 Google 使用它的方式。GXP 在许多常见的图像处理步骤中取代了 GPU，例如去模糊和局部色调映射（它做的不止这些，但细节很少，而且它超出了本文的范围）。这使得这些常见操作更快、更高效。

Tensor G2 配备第一代 GXP（代号“amalthea”），采用 4 核配置，每个内核具有 512KB 紧耦合内存，所有运行频率均为 975MHz。Tensor G3 拥有全新的第二代 GXP（代号“callisto”），采用类似的 4 核、512KB/核配置，适度提升了 1065MHz 的频率。

Tensor G3 包含三星新版 UFS 控制器，现在支持UFS 4.0存储。UFS 4.0是UFS 3.1的重大升级，理论速度翻倍，效率提升高达50%。

其他旗舰智能手机，如三星 Galaxy S23 Ultra，已经配备了 UFS4.0 存储。这款升级后的控制器将使 Google Pixel 8 赶上并缩小差距。

原始 Tensor 的主要缺点之一是其弱三星 Exynos 调制解调器 5123 调制解调器。它在性能和支持的标准方面落后于其他供应商，并且存在严重的功耗和散热问题。更不用说最初的稳定性问题了，尽管这些问题已经通过软件更新大大减少了。

Tensor G2 改用 Exynos Modem 5300，带来了性能和效率的提升，但在很大程度上并没有解决散热和功耗问题。据传闻，Tensor G3 仍将使用相同的调制解调器，尽管它的变体略有不同。

这就是您需要了解的有关 Google 即将推出的芯片的所有信息。Tensor 让谷歌对其智能手机品牌的方向有了更多的控制，同时提供了你无法在竞争对手的手机上效仿的体验。该配方对于即将推出的 Pixel 8 系列至关重要。

与更新较小的 Tensor G2 不同，Tensor G3 似乎是更大的升级。谷歌希望在通用应用程序处理方面变得更具竞争力，并且随着 CPU 和 GPU 的升级，它可能会做到这一点。

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