Cum au construit cei de la Google procesorul Tensor G5 fără ajutorul celor de la Samsung?

Google

Nu este un secret pentru nimeni că viitorul Google Tensor G5 din seria Pixel 10 va fi special – spre deosebire de toate cipurile actuale din serie, acesta va fi construit fără ajutorul Samsung.

Știm că cipul va fi construit folosind nodul de proces de 3nm al TSMC. Construirea unui întreg SoC de la zero este o sarcină monumentală, care ridică o întrebare: cum a făcut-o Google, o companie relativ nouă în domeniul cipurilor?

Cum construiești un SoC (repede)?

Evident, cele mai importante părți ale unui SoC modern sunt procesorul și GPU-ul. Google a optat pentru licențierea nucleelor ​​CPU Arm Cortex, la fel ca cele utilizate în cipurile Tensor construite de Samsung. Spre deosebire de cipurile anterioare, Google a ales un nou GPU IMG DXT, înlocuind părțile grafice Arm Mali folosite până acum în Tensor.

Procesor Tensor construit de SamsungTensor G5
ProcesorArm CortexArm Cortex
GPUArm MaliImagination Technologies DXT

Cipurile Tensor anterioare aveau niște elemente de proprietate intelectuală proiectate de Google care au fost transferate pe Tensor G5. Audio-ul este procesat pe „AoC” – „always-on compute”, un DSP audio personalizat introdus pentru prima dată în Tensorul original. Același lucru este valabil și pentru compresorul de memorie „Emerald Hill”.

Un alt lucru remarcabil care a fost transferat a fost TPU. Capacitățile AI sunt una dintre principalele justificări ale motivului pentru care Tensor există în primul rând, așa că nu este surprinzător că Google l-a adus (sau cel puțin o versiune evoluată) pe Tensor G5. În mod similar, DSP „GXP”, designul Google construit în jurul nucleelor ​​licențiate Tensillica Xtensa, a fost adus la G5 pentru a ajuta la sarcini specifice, inclusiv procesarea imaginilor.

Procesor Tensor construit de SamsungTensor G5
Procesor audioGoogle AoCGoogle AoC
Compresor de memorieGoogle Emerald HillGoogle Emerald Hill
DSPGoogle GXPGoogle GXP (next-gen)
TPUGoogle EdgeTPUGoogle EdgeTPU (next-gen)

Aici lucrurile încep să devieze de la generațiile anterioare – cipurile Tensor anterioare foloseau o combinație de două codecuri video: AV1 de la Google și MFC (Codec Multi Format) de la Samsung pentru celelalte formate. Ar părea logic ca Google să folosească ceva construit intern, poate chiar pentru toate formatele, dar nu este cazul. În schimb, Google folosește proprietatea intelectuală terță pentru a gestiona toate formatele. Mai exact, nucleul folosit este WAVE677DV de la Chips&Media, specificat pentru a gestiona codificarea și decodificarea până la 4K120 în AV1, VP9, ​​HEVC și H.264.

Tensor G5 renunță la codecul AV1 personalizat de la Google în favoarea unei soluții standard

De asemenea, Google a decis să licențieze un Display controler de la terți și un GPU 2D. Nucleul folosit este DC9000 de la VeriSilicon. Cipurile Tensor anterioare au folosit DPU Exynos complet standard în acest scop.

Desigur, camerele sunt una dintre cele mai importante caracteristici ale Pixel, iar Google a lucrat la construirea de hardware personalizat încă de la primul cip Tensor. Cipurile anterioare aveau doar câteva elemente personalizate proiectate de Google pentru a completa furnizorii Samsung obișnuiți, dar asta se schimbă acum. Tensor G5 va avea un furnizor complet personalizat, de la părțile front-end până la back-end.

Procesor Tensor construit de SamsungTensor G5
Codec videoGoogle „Big Wave” (AV1)
Samsung MFC (alte formate)
Chips&Media WAVE677DV
Display controller/2D GPUSamsung DPUVeriSilicon DC9000
ISP (Image Signal Processor)Samsung ISP cu elemente Google personalizateGoogle ISP complet personalizat

Google a personalizat câteva piese de bază pentru cipurile sale, cum ar fi un controler de memorie, cache la nivel de sistem (GSLC) și module de tact/putere. Totuși, aici se termină implicarea Google. Celelalte părți ale cipului, inclusiv multe interfețe de bază, cum ar fi USB, PCIe, I3C, precum și controlerele de nivel fizic (PHY) pentru interfețe precum DSI (display), DisplayPort și memorie (LPDDR5x) sunt toate licențiate de la diverși furnizori de proprietate intelectuală, în principal Synopsys.

Procesor Tensor construit de SamsungTensor G5
MIPI DSI PHY, CSI PHY, DisplayPort PHY, I3C, I2C, SPI, LPDDR5x PHYconstruit de SamsungSynopsys DesignWare
controller SPMIconstruit de SamsungSmartDV SPMI
controller PWMconstruit de SamsungFaraday Technologies FTPWMTMR010
controller UFSconstruit de Samsungcel mai probabil o firmă terță, încă nu sunt informații legate de producător
USB3Synopsys DesignWare USB3Synopsys DesignWare USB3

Cu toate acestea, aceasta nu este o practică neobișnuită – unele dintre aceste nuclee au fost chiar folosite de Samsung! Acest lucru se datorează faptului că construirea și verificarea proprietății intelectuale este un efort costisitor, cu potențialul ca lucrurile să meargă prost. De obicei, nu are sens să construiești ceva care să îndeplinească doar funcții standard (cum este cazul controlerelor pentru interfețe) atunci când versiunile construite de alte companii pot fi licențiate. Evident, acest lucru limitează flexibilitatea, dar în multe cazuri, acesta este un compromis acceptabil.

Comentarii

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată. Câmpurile obligatorii sunt marcate cu *

Acest site folosește Akismet pentru a reduce spamul. Află cum sunt procesate datele comentariilor tale.