今日凌晨，谷歌正式推出了全新的 Google Pixel 6 和 Pixel 6 Pro 智能手機。谷歌 Pixel 6 系列搭載谷歌自研的 Tensor 芯片，相比 Pixel 5 性能提升 80%，AI 性能也大大提高。
在 10 月 19 日的新品發(fā)布會上，蘋果也官宣了全新的 Apple Silicon——M1 Pro 與 M1 Max，其中M1 Max還被稱為蘋果迄今打造的最強芯片。而谷歌公司稱其自研的Tensor芯片是“機器學習的里程碑”。這款芯片由 Google 研究院設計，使該公司能夠輕松地將人工智能和機器學習的進展轉化為實際的消費者產品。谷歌自研的 Tensor 芯片究竟有什么玄機呢？
谷歌研究院打造
幾年前，谷歌的研究團隊將硬件、軟件和 ML（機器學習）方面集合到了一起，構建了最好的移動 ML 計算機，最終實現了谷歌對 Pixel 智能手機的愿景。
有了 Tensor，谷歌正在解鎖驚人的新體驗，包括運動模式、更準確的人臉檢測，以及實時翻譯文本等功能。Tensor 幫助谷歌探索智能手機的發(fā)展極限，將它從一個通用的硬件變成一個足夠智能的設備。
谷歌 Tensor 是構建在芯片（SoC）上的一個高級系統(tǒng)，它擁有移動SoC的一切，甚至更多。
新手機的核心體驗領域——語音、語言、圖像和視頻——本質上都是異構的，這意味著它們需要跨整個芯片的多種資源。谷歌 Tensor 經過精心設計，以提供正確級別的計算性能、效率和安全性。通過 Android 12，谷歌著手打造一個操作系統(tǒng)，為硬件和軟件共同工作的未來奠定基礎。
Tensor 的規(guī)格
Tensor 就是所謂的片上系統(tǒng)，本質上是一種怪物處理器，它將 CPU（為設備提供動力的大腦）與其他功能相結合。
正如傳聞中的那樣，Tensor 芯片使用了獨特的 CPU 內核組合。有用于人工智能的定制 TPU（Tensor 處理單元），以及兩個高功率的 Cortex-X1 內核，兩個中端據傳是舊的 Cortex-A76 內核，然后是四個低功率的效率內核。圖形由20核GPU提供，此外還有一個為環(huán)境體驗提供動力的環(huán)境中心，一個私人計算內核，以及一個用于安全的新 Titan M2 芯片。還有一個專門的圖像處理核心，幫助 Pixel 的標志性攝影。
谷歌 Tensor 芯片在開發(fā)過程中受到了三星的幫助，采用 5nm 制程工藝，并還集成了一個張量處理單元用于機器學習運算，一個 ISP 圖像處理單元，一個 Tensor 安全核心，一個低功耗核心。此外，處理器還具備 8MB 系統(tǒng)緩存和 4MB L3 緩存。
Tensor 安全核心是一個基于 CPU 的子系統(tǒng)，它獨立于主應用程序處理器。它允許敏感任務和控件在隔離和安全的環(huán)境中運行。除了 Tensor 之外，還有一個協(xié)處理器，即谷歌的下一代專用安全芯片 Titan M2。由于谷歌創(chuàng)建了 Tensor，它將對 Pixel 所有者的安全支持延長至五年，讓人們可以更長時間地使用他們的設備。負責 Google 芯片業(yè)務的副總裁兼總經理 Phil Carmack 表示，谷歌設計的 CPU 能夠為計算攝影等密集使用案例提供最佳的響應能力和功率效率。
理論上，谷歌提供的X1性能核心數量是驍龍 888 或 Exynos 2100 的兩倍——這是最強大的 Arm 設計，后兩者都使用一個 Cortex-X1、三個 Cortex-A78 和四個 Cortex-A55 核心。但是谷歌也將兩個高端內核換成了中端內核，這可能會提升電池的壽命和性能，也有可能會導致整體設備變得更弱。如果有機會對 Pixel 6 和 Tensor 進行測試，就可以很快知道結果。
雖然性能的提升似乎還比不過蘋果的自研芯片，但縱向對比來看，谷歌這次發(fā)布的 Pixel 6 系列手機仍然是目前最快的 Pixel 手機，谷歌表示，Tensor 芯片相比高通驍龍 765G，在CPU性能上提升了 80%，GPU 性能提升達 370%。值得注意的是，該芯片比其他高級 Android 手機中的頂級處理器慢。
Tensor 實現的功能
靜態(tài)攝影與運動模式
Pixel 6 的改進領域之一是攝影。由于芯片的子系統(tǒng)可以更好地協(xié)同工作，Tensor 可以更快地處理攝影任務，可以實現更智能的相機功能。
名為 Face Unblur 的新功能可將運動中的主體的面部聚焦，同時保持身體其余部分的模糊。例如，您可以拍攝一張孩子在蹦床上跳躍的照片，臉部銳利且清晰，四肢在運動中模糊。
另一項稱為運動模式的攝影功能會在靜止圖像中添加模糊。谷歌表示，這個功能為城市照片、夜間外出甚至自然場景帶來了某種專業(yè)的外觀和感覺。
視頻
谷歌一直希望讓 Pixel 視頻與 Pixel 照片的質量相匹配，Tensor 實現了這一愿望。通過將嵌入到芯片上，可以更有效地直接提供像素特征，
谷歌開發(fā)了一種名為 HDRnet 的算法。通過將HDRNet的部分功能直接嵌入到 Tensor 圖像信號處理器中，可以極大地加快處理速度，同時極大地降低功耗。HDRnet 允許 Pixel 6 以靜止圖像的質量捕獲視頻，它可以應用于所有視頻模式，即使是每秒 60 幀的 4K 視頻，都可以提供更準確和生動的顏色。
語音和轉錄
Tensor 芯片將擁有谷歌提供的“最準確的自動語音識別（ASR）”，用于 Google Assistant 的快速查詢和音頻任務，如現場字幕或錄音機應用。ASR 甚至可以用于長時間運行的應用程序，如記錄儀或 Live Caption 之類的工具，而不會很耗電。
改進后的語音識別將有助于語音訪問等功能，讓用戶無需輸入命令即可與手機通話，以及使用 Google 助手接聽來電、與來電者通話并提供通話內容的文字記錄。
實時翻譯
搭載 Tensor 的 Pixel 6 系列手機上擁有新的實時翻譯功能，可以幫助用戶更好地與人交流。它適用于任何 Android 聊天應用程序，并且用戶可以直接在聊天應用程序中進行翻譯，這意味著不再需要復制粘貼文本到谷歌翻譯。Tensor 還可以利用設備上的語音和翻譯模型對視頻等多媒體資源進行實時翻譯。
與 Pixel 4 手機相比，在搭載 Tensor 的手機上使用翻譯功能時，新設備上的神經機器翻譯（NMT）模型才消耗不到一半的電力。如果不是 Tensor，這些類型的任務通常會耗盡手機的電池電量。
對于谷歌來說，Tensor 和 Pixel 的新 AI 功能并不是終點，這些只是開始。
