谷歌张量芯片已植入三颗芯片，生命垂危

谷歌的 Pixel 智能手机一直处于使用机器学习和人工智能提供独特体验的最前沿，所有这些都是通过利用谷歌的软件专业知识创建巧妙的算法实现的。最初的 Pixel是首款搭载谷歌助手的Android 智能手机，同时也是首款搭载人工智能计算摄影功能（如 Lens Blur 和 Smartburst）的智能手机。在这一传统的基础上，谷歌陆续推出了多款手机，直到 Pixel 5，谷歌都与高通公司（Qualcomm）合作，使用其骁龙芯片为这些人工智能和 ML 体验提供动力。

随着 像素 6和 像素 6 Pro和 Pixel 6 Pro 的推出改变了这一局面，它们搭载了谷歌首款定制芯片 Google Tensor。当时，谷歌表示，它的目标谷歌表示，其目标是创建自己的芯片，以便"......通过与 ML 的最新进展保持同步，为 Pixel 用户提供全新的功能"。言下之意，如果谷歌坚持使用高通公司的芯片，根本无法实现其目标。具体来说就是

与谷歌研究院共同设计谷歌 Tensor 让我们洞察到了 ML 模型的发展方向，而不是目前的状况。这让我们能够建立一个人工智能/ML 平台，与我们在谷歌的工作保持同步。

它还强调了 Tensor 如何使 Live Translate 等新的人工智能功能 "使用设备上的语音和翻译模型处理视频等媒体"。就第一代 Tensor 最初的机器学习功能而言，它确实做到了。如果说谷歌 Tensor 系列芯片是专门为支持谷歌的人工智能功能而打造的--既能与谷歌的人工智能模型保持同步，又能按预期在设备上支持这些功能--那么后来出现的一些问题就值得商榷了。

开发市场领先的定制芯片是一项昂贵的工作。Apple苹果投资完全定制的 Arm 芯片的决定可以追溯到乔布斯时代，当时苹果收购了几家专门从事低功耗、高性能芯片的芯片设计公司。其首款基于 Arm 的 Mac 原型机也可以追溯到乔布斯时代，，2011 年首次出现了有关其存在的传言。就在乔布斯因胰腺癌不幸去世的前一年。同年，Apple 的芯片团队已经发展到至少 1000 人的规模，。.它还向台积电投入巨资，确保优先使用其最新的制造技术。总之，Apple 在定制芯片方面投入了数十亿美元，因为这样才能实现硬件和软件的无与伦比的统一。

谷歌也想效仿Apple的做法，通过定制硅片来更好地配合其市场领先的人工智能软件功能。不过，到目前为止，谷歌的努力还没有像Apple那样雄心勃勃。前三款 Tensor 芯片被认为是半定制设计，是与三星 LSI（三星自己的 Exynos 芯片背后的团队）共同设计和开发的。它们也由三星代工厂制造。原始 Tensor 的出处及其与三星 Exynos 芯片的密切关系由 Andrei Frumansu 确定。由当时为Anandtech 撰稿的 Andrei Frumansu 确定。(弗鲁曼苏后来做了更大更好的工作，现在是高通公司的首席工程师，负责开发 骁龙 X 精英芯片的首席工程师 -- 所以他对芯片还是有一定了解的）。

因此，尽管Apple 多年来一直在开发完全定制的基于 Arm 的 CPU，最近还在开发完全定制的 GPU 内核、 完全定制的 GPU 内核而谷歌与三星联合设计开发的 Tensor 芯片一直使用的是原装的 Arm Cortex CPU 内核和 Arm Mali GPU 内核。不过，它们确实采用了完全定制的谷歌 IP 块，包括张量处理单元（TPU）、Titan M 安全飞地以及 Frumansu 概述的其他定制 IP 块。这建立在谷歌仍在使用高通骁龙芯片时开发的定制硅 IP 的基础上，包括 像素视觉核心首次出现在 像素 2和首款 泰坦 M 安全飞地 像素 3.迄今为止，谷歌的所有 Tensor 芯片都采用了这种方法--最初的 Tensor、 张量 G2和最新的 张量 G3.

根据最新传言，谷歌正在设计一款 完全定制的 Tensor.它将在台积电的 3 纳米节点上制造，而不是在三星的节点上制造--尽管 三星似乎正在赢回一些客户尽管三星在过去两三年中似乎正在从台积电手中夺回一些客户，但谷歌似乎已经对这家韩国巨头失去了耐心。对于 Pixel 的粉丝来说，不幸的是，这款芯片预计要到 2025 年才会面世，这意味着我们至少可以期待谷歌目前与三星合作的另一款 Tensor 芯片。不过，早期迹象并不乐观。与 Tensor G2 相比，Tensor G2 只是进行了适度升级。 Tensor G4 预计也将是 Tensor G3 的适度升级版。这对谷歌来说可能是个问题，因为 Tensor G3 无法在设备上处理谷歌最新的人工智能算法的最新人工智能算法。

尽管 Tensor G3 架构进行了重大升级但在基准测试中，它的性能仍介于中端高通Snapdragon 7+ Gen 2和 骁龙 8+ Gen 1.虽然性能足以让 像素 8 Pro 运行系统 UI 和其他任务，但在笔者的使用体验中，它在执行下载应用程序和拍摄视频等简单任务时仍然容易发热。当手机在一般使用中出现这种发热现象时，它反映了芯片效率低下的类型，而这正是 众所周知的芯片特性在三星 5 纳米和 4 纳米节点（包括用于制造 Tensor G3 的 4LPP 节点）上生产的芯片都有这种众所周知的低效特性。谷歌试图通过在 Pixel 8 Pro 中加入大量石墨来掩盖这些热缺陷。同样的低效率在众多标准化电池测试中也很明显，，这些测试通常显示Pixel 8 Pro 远远落后于 iPhone 15 Pro Max和 Galaxy S23 Ultra这两个主要竞争对手。

Tensor G3 最大的问题可能是（......）。正如我们最近强调的谷歌在发布 Pixel 8 Pro 时宣传的许多最新人工智能功能都无法在设备上处理。尽管谷歌在其官方博客中称该芯片能够做到这一点。在其官方博客上。虽然谷歌在发布会上明确表示，新的视频提升功能是卸载到云端进行处理的，但它并没有明确指出哪些功能需要互联网连接。谷歌在小字体中特别指出，某项功能 "需要谷歌照片应用"，这是人工智能处理被卸载到云端才能发挥作用的唯一线索。Tensor G3 的性能不足以在设备上处理的新人工智能功能包括：谷歌助理与巴德、夜视视频、Gboard 校对、魔术编辑器、人工智能壁纸、音频魔术橡皮擦，以及即将在魔术橡皮擦上推出的生成式人工智能更新。

很明显，仅仅三块芯片，就有这么多新的人工智能功能被分配到谷歌云中，谷歌张量项目已经奄奄一息。你一定还记得，谷歌曾说过，它之所以不再使用骁龙芯片，是因为.....：

与谷歌研究院共同设计谷歌 Tensor，让我们洞察到了 ML 模型的发展方向，而不是目前的状况。这使我们能够建立一个人工智能/ML 平台，与我们在谷歌的工作保持同步。

Tensor G3 根本无法实现谷歌创建自己芯片的初衷。根据谷歌的说法，芯片能够在设备上处理人工智能任务的好处包括：低延迟（因为处理是在本地进行的）；隐私（因为用户数据不会被卸载到远程服务器）；以及改善电池寿命（因为蜂窝或 Wi-Fi 连接会耗电）。相反，通过将人工智能任务卸载到云端，Pixel 8 Pro 上的延迟增加了，隐私性降低了，每次用户使用需要使用蜂窝或 Wi-Fi 连接的新人工智能功能时，电池续航时间都会受到影响。

在推出功能强大的 骁龙 8 代 3在 Tensor G3 发布短短几周后，高通公司不失时机地向谷歌发出了一个信息：谷歌不应该放弃他们。在发布会上，高通公司特别强调了骁龙 8 代 3 的设备生成式人工智能处理能力，称其为 "设备智能的泰坦"。高通公司并没有夸大其词--骁龙 8 代 3 是首款能够支持设备上稳定扩散和多达 100 亿个参数的大型 AI 模型的移动 SoC。

骁龙 8 代 3 还揭穿了谷歌关于 "传统性能指标 "不重要的说法是一场闹剧。骁龙 8 代 3 之所以碾压 Tensor G3 的设备上人工智能处理能力，是因为它在基准测试中也碾压了它 在基准测试中碾压它.高通将骁龙 8 代 3 的 CPU、GPU 和 NPU 组合称为 "AI 引擎"。这是因为智能手机 SoC 的 CPU、GPU 和 NPU 在处理机器学习模型时被广泛使用，而这些模型为智能手机的 AI 功能提供了动力。基准测试清楚地表明，Tensor G3 的 CPU 和 GPU 相对较弱，而其定制的 TPU 不足以弥补这一点。

原始马力很重要，而且由于生成式人工智能在过去 12 到 18 个月中的崛起，它现在比以往任何时候都更重要。目前，Tensor G3 给 Pixel 粉丝带来的唯一好处是，谷歌承诺 Pixel 8 系列的操作系统将持续 7 年更新，这比使用高通公司的产品要多得多。然而，在现阶段，这仅仅是一个承诺，Tensor G3 能否真正支持Android 21（这显然是 Pixel 8 Pro 和 Pixel 8 将获得的最后一次操作系统更新），还必须打上问号。

Pixel 9 Pro 将于 2024 年发布，但情况似乎不会有太大改善，因为早期迹象表明，Tensor G4 将继续沿用 Tensor G3 目前的 CPU 架构，同时可能会升级 TPU 和 GPU。这与 Tensor G2 的做法类似，后者只是在 OG Tensor 的基础上进行了适度升级。只有到 2025 年，我们才有可能最终看到谷歌推出一款能实现谷歌最初承诺的 Tensor、 一个完全定制的但关键的是，它是在台积电的 3NE 节点上制造的。这样一来，Tensor G5 与市场上的其他旗舰芯片相比就更有竞争力了。

但现在，Pixel 8 Pro 只能勉强维持现状--在需要尽快采用全新架构和更好的制造工艺的情况下，它能经受住类似 Tensor G2 的升级吗？一个显而易见的短期解决方案是在明年的 Pixel 9 Pro 上搭载骁龙 8 代 3。然而，考虑到谷歌在 Tensor 品牌上投入的巨大精力，再考虑到开发 Tensor G4 的沉没成本和更换芯片的重新设计成本，这将是一个营销挑战。这是一个巨大的障碍，以至于谷歌似乎被锁定在目前的发展轨迹上。如果谷歌按计划行事，很可能会扼杀 Tensor 和 Pixel 品牌的任何潜力。

即使在目前这个早期阶段，Pixel 8 系列的销售似乎也偏软。虽然谷歌历来都会在 "黑色星期五 "对其 Pixel 打折促销，但这并不意味着 Pixel 8 系列的销量会大幅下降、 巨额折扣在 Pixel 8 Pro 发布仅四周后，也就是在黑色星期五销售正式开始前一周半，就已经出现了超过 400 澳元的巨额折扣。这是极不寻常的。Pixel 系列继续提供出色的软件和卓越的相机性能。谷歌是智能手机上人工智能功能的先驱，其人工智能功能依然处于领先地位。但它的张量芯片（Tensor chips）是其致命伤。