Pixel 6 (Pro): Googles Tensor-SoC ist eine wilde Mischung

Viel Samsung, wenig Google: Der Chip kombiniert extreme Computational Photography mit einem kuriosen Design zugunsten der Akkulaufzeit.

Eine Analyse von veröffentlicht am
IP-Blöcke des Tensor-SoC im Überblick
IP-Blöcke des Tensor-SoC im Überblick (Bild: Google)

Mit dem Tensor hat Google ein erstes System-on-a-Chip selbst entwickelt, es steckt im Pixel 6 (Pro). Das SoC entstand offenbar in Zusammenarbeit mit Samsung, allerdings hat Google das Design entscheidend angepasst - auf sehr interessante Weise.

Stellenmarkt
  1. Mitarbeiterin (m/w/d) Archivwesen
    Paul-Ehrlich-Institut, Langen
  2. Webdesigner (m/w/d)
    CSL-Computer GmbH & Co KG, Hannover
Detailsuche

Google spricht von einem "Meilenstein für maschinelles Lernen", denn wie der Tensor-Name bereits impliziert, liegt der Fokus auf entsprechenden Berechnungen. Google will damit vier Kernbereiche beschleunigen: Spracherkennung, Übersetzungsfunktionen sowie Foto und Video.

Hierzu gehört neben beispielsweise Echtzeituntertiteln auch die Computational Photography, auf die Google bei den Pixel-Smartphones seit jeher großen Wert legt. So wird etwa ein ML-Algorithmus namens FaceSSD verwendet, der unscharfe Gesichter wieder scharf stellt - entweder auf Fotos oder bei bei 30 Bildern pro Sekunde für Videos.

Modernes 5-nm-Verfahren

Passend dazu wird HDRnet genutzt, um 4K60 zu bearbeiten - mit bisheriger Hardware ist das laut Google nicht möglich. Daher steckt im Tensor-SoC eine TPU (Tensor Processing Unit), die das hierfür notwendige Inferencing (das Anwenden von zuvor trainierten Modellen) beschleunigt. Rein die CPU- und GPU-Kerne haben dafür zu wenig Leistung oder benötigen zu viel Energie, zumindest für den Pixel-Anwendungsfall.

Golem Akademie
  1. Java EE 8 Komplettkurs: virtueller Fünf-Tage-Workshop
    24.–28. Januar 2022, virtuell
  2. AZ-104 Microsoft Azure Administrator: virtueller Vier-Tage-Workshop
    13.–16. Dezember 2021, virtuell
Weitere IT-Trainings

Hinzu kommt, dass die TPU auch AV1 decodiert. Während der IP-Block an sich also bereits Energie spart, hat sich Google auch anderweitig Gedanken gemacht, wie die Akkulaufzeit besser ausfallen kann. Hierzu wurde Samsung Foundry als Auftragsfertiger eingesetzt, das Tensor-SoC entsteht daher in Südkorea in einem 5-nm-EUV-Prozess wie 5LPE.

Bei der Grafikeinheit kommt eine sehr schnelle Mali-G78-MP24 zum Einsatz, die aufgrund ihrer 24 GPU-Kerne keinen hohen Takt benötigt. Zum Vergleich: In Samsungs eigenem Exynos 2100 rechnet eine deutlich langsamere Mali-G78-M14, die für eine ähnliche Performance signifikant höher takten müsste und mehr Energie brauchen würde.

Eigenwillige CPU-Konfiguration

Kurios mutet hingegen das Cluster-Design der acht CPU-Kerne an: Eine 2+2+4-Konfiguration an sich ist (zumindest bei Samsung) nicht unüblich, wohl aber die eingesetzten Typen. Zwei flotte Cortex-X1 mit 2.8 GHz als Topkerne und vier Cortex-A55 mit 1.8 GHz sind typisch, die beiden Cortex-A76 mit 2.25 GHz als mittlere Kerne hingegen überhaupt nicht.

Längst hat Lizenzgeber ARM schon den Cortex-A77 und den Cortex-A78 vorgestellt, die eine verbesserte Microarchitektur für eine höhere Performance und gesteigerte Effizienz aufweisen. Laut Phil Carmack, dem VP für Google Silicon, werden allerdings meistens die X1-Kerne genutzt. Statt die zwei A76 auszulasten, laufen die beiden X1 mit sehr niedrigem Takt und erledigen den Job somit effizienter.

Hinsichtlich des 4 MByte fassenden L3-Caches für den CPU-Cluster und den 8 MByte an SLC (System Level Cache) für alle IP-Blöcke macht Google hingegen keine Experimente. Unterm Strich erinnert uns das Tensor-SoC daher an einen Exynos-Chip, der mit einer TPU sowie einer sehr starken Grafikeinheit und einem ungewöhnlichen Prozessor kombiniert wurde. Für Google und die Pixel-Geräte scheint das die richtige Wahl zu sein.

Bitte aktivieren Sie Javascript.
Oder nutzen Sie das Golem-pur-Angebot
und lesen Golem.de
  • ohne Werbung
  • mit ausgeschaltetem Javascript
  • mit RSS-Volltext-Feed


Aktuell auf der Startseite von Golem.de
Geforce Now (RTX 3080) im Test
1440p120 mit Raytracing aus der Cloud

Höhere Auflösung, mehr Bilder pro Sekunde, kürzere Latenzen: Geforce Now mit virtueller Geforce RTX 3080 ist Cloud-Gaming par excellence.
Ein Test von Marc Sauter

Geforce Now (RTX 3080) im Test: 1440p120 mit Raytracing aus der Cloud
Artikel
  1. Encrochat-Hack: Damit würde man keinen Geschwindigkeitsverstoß verurteilen
    Encrochat-Hack
    "Damit würde man keinen Geschwindigkeitsverstoß verurteilen"

    Der Anwalt Johannes Eisenberg hat sich die Daten aus dem Encrochat-Hack genauer angesehen und viel Merkwürdiges entdeckt.
    Ein Interview von Moritz Tremmel

  2. Magenta TV One: Teure Android-TV-Box der Telekom kostet 170 Euro
    Magenta TV One
    Teure Android-TV-Box der Telekom kostet 170 Euro

    Bei der Konkurrenz gibt es für die Hälfte des Preises Android-TV-Geräte mit mehr Leistung als bei der Telekom.

  3. Teams Essentials: Microsoft bietet günstigeres Teams für kleine Unternehmen an
    Teams Essentials
    Microsoft bietet günstigeres Teams für kleine Unternehmen an

    Das Tool Microsoft Teams Essentials bietet die meisten Funktionen der Vollversion von Teams. Die Lizenz ist aber 19 Prozent preiswerter.

Du willst dich mit Golem.de beruflich verändern oder weiterbilden?
Zum Stellenmarkt
Zur Akademie
Zum Coaching
  • Schnäppchen, Rabatte und Top-Angebote
    Die besten Deals des Tages
    Daily Deals • Gaming-Monitore zu Bestpreisen (u. a. Samsung G9 49" Curved Ultrawide QLED 240Hz 1.149€) • Spiele günstiger: PC, PS5, Xbox, Switch • Zurück in die Zukunft Trilogie 4K 31,97€ • be quiet 750W-PC-Netzteil 87,90€ • Kopfhörer von Beats & Gaming-Stühle zu Bestpreisen [Werbung]
    •  /