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(shè)計,，使該公司能夠輕松地將人工智能和機器學習的進展轉(zhuǎn)化為實際的消費者產(chǎn)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(gòu)建了最好的移動 ML 計算機,，最終實現(xiàn)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(shè)備。

　　谷歌 Tensor 是構(gòu)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(lǐng)域——語音,、語言,、圖像和視頻——本質(zhì)上都是異構(gòu)的，這意味著它們需要跨整個芯片的多種資源,。谷歌 Tensor 經(jīng)過精心設(shè)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(chǔ)。

　　Tensor 的規(guī)格

　　Tensor 就是所謂的片上系統(tǒng),，本質(zhì)上是一種怪物處理器,，它將 CPU（為設(shè)備提供動力的大腦）與其他功能相結(jié)合。

　　正如傳聞中的那樣,，Tensor 芯片使用了獨特的 CPU 內(nèi)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(nèi)核,，兩個中端據(jù)傳是舊的 Cortex-A76 內(nèi)核,，然后是四個低功率的效率內(nèi)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(nèi)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(yīng)用程序處理器,。它允許敏感任務(wù)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(shè)備,。負責 Google 芯片業(yè)務(wù)的副總裁兼總經(jīng)理 Phil Carmack 表示，谷歌設(shè)計的 CPU 能夠為計算攝影等密集使用案例提供最佳的響應(yīng)能力和功率效率,。

　　理論上,，谷歌提供的X1性能核心數(shù)量是驍龍 888 或 Exynos 2100 的兩倍——這是最強大的 Arm 設(shè)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(nèi)核換成了中端內(nèi)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(shè)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(jié)果。

　　雖然性能的提升似乎還比不過蘋果的自研芯片,，但縱向?qū)Ρ葋砜矗雀柽@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(xiàn)的功能

　　靜態(tài)攝影與運動模式

　　Pixel 6 的改進領(lǐng)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(wù),，可以實現(xiàn)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(zhì)量相匹配,，Tensor 實現(xiàn)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(zhì)量捕獲視頻，它可以應(yīng)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(zhuǎn)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(wù),，如現(xiàn)場字幕或錄音機應(yīng)用,。ASR 甚至可以用于長時間運行的應(yīng)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(nèi)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(yīng)用程序，并且用戶可以直接在聊天應(yīng)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(shè)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(shè)備上的神經(jīng)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(wù)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,。