谷歌芯片,正在经历苹果时刻?
<p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;">2021年10月19日,一场秋季发布会上,搭载谷歌首款自研芯片 Tensor 的旗舰手机 Pixel 6 系列首次亮相,揭下了面纱的它<span style="color: black;">再也不</span><span style="color: black;">奥秘</span>,却留下了<span style="color: black;">更加多</span>让人遐想的空间。</span></p>
<p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;">谷歌高级副总裁 Rick Osterloh 在发布会上<span style="color: black;">暗示</span>,这款芯片是“<span style="color: black;">机构</span>历史上最大的移动硬件创新”,而谷歌CEO Sundar Pichai<span style="color: black;">更加是</span>早早地在推特上晒出了Tensor芯片的照片,<span style="color: black;">针对</span>自研项目的自豪感溢于言表。</span></p>
<div style="color: black; text-align: left; margin-bottom: 10px;"><img src="https://p3-sign.toutiaoimg.com/tos-cn-i-qvj2lq49k0/dea20d1acf9f4c62922928ab33213a0a~noop.image?_iz=58558&from=article.pc_detail&lk3s=953192f4&x-expires=1722922586&x-signature=3pigwsyTn16EekqVXiv%2Fic4Vf0c%3D" style="width: 50%; margin-bottom: 20px;"></div>
<p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;">从<span style="color: black;">起始</span>着手<span style="color: black;">开发</span>,到<span style="color: black;">最后</span>落地量产,谷歌走了整整四年,当<span style="color: black;">咱们</span>翻开谷歌的发展史,就会<span style="color: black;">发掘</span>,Tensor的发展轨迹,总是围绕着Pixel手机展开,用一体两面来形容它们再恰当<span style="color: black;">不外</span>。</span></p>
<p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;">回过头来仔细一想,世界范围内还在<span style="color: black;">保持</span>自研芯片的手机厂商屈指可数,<span style="color: black;">仅有</span>谷歌和苹果还一往无前地走在这条路上,苹果自<span style="color: black;">不消</span>多说,谷歌呢,又是什么支撑着它在芯片上<span style="color: black;">持续</span>烧钱呢?</span></p>
<p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;">Pixel意为像素,Tensor<span style="color: black;">表率</span>张量,这两个单词,勾勒出了谷歌自研移动芯片之梦。</span></p>
<p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><strong style="color: blue;"><span style="color: black;">一机多芯</span></strong></p>
<p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;">说来奇怪,在2017年之前,谷歌还未<span style="color: black;">持有</span>真正<span style="color: black;">道理</span>上的手机团队。</span></p>
<p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;">虽然早在2010年1月,谷歌就携手HTC推出了自有品牌的首部手机Nexus One,但在长达7年的时间里,和LG勾肩搭背,和三星眉来眼去,和摩托罗拉<span style="color: black;">叫作</span>兄道弟,<span style="color: black;">亦</span>和华为牵过小手的谷歌,并<span style="color: black;">无</span>一支完整的手机<span style="color: black;">开发</span>团队,</span></p>
<p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;">所有Nexux手机的后盖上,不止印有Google的字母,<span style="color: black;">亦</span>铭刻着其他品牌的logo,与其说这是谷歌自研手机,倒不如说是谷歌版的ODM手机,谷歌负责印字适配系统,顺便提出一堆外观设计上的<span style="color: black;">需要</span>,而其他厂商就专心负责生产手机。</span></p>
<p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;">至于谷歌曾经豪掷125亿美元买下的摩托罗拉移动,完全没<span style="color: black;">作为</span>业务核心,收购完成后,谷歌立刻对它挥起了砍刀,<span style="color: black;">全世界</span>裁员、精简<span style="color: black;">制品</span>线、关停办事处跟<span style="color: black;">开发</span>中心、退出未能盈利的市场、出售工厂和非核心业务……别的<span style="color: black;">机构</span>收购完成后是修建枝蔓,而谷歌却是<span style="color: black;">起始</span>挖根。</span></p>
<p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;">吸收消化完1.7万项专利后,谷歌在2014年又转手把摩托罗拉移动卖给了联想,生产了<span style="color: black;">第1</span>部手机的<span style="color: black;">机构</span>却<span style="color: black;">无</span>给谷歌带来什么手机硬件上的遗产,此时的谷歌颇有些遗世而独立的味道,笑看众多厂商在手机市场中厮杀来厮杀去,自己专注于软件<span style="color: black;">行业</span>,时不时内部还能孵化出一两个惊世骇俗的新项目,例如曾<span style="color: black;">导致</span>世界瞩目的模块化手机等。</span></p>
<p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;"><span style="color: black;">不外</span>当时间往后推移,来到2016年时,<span style="color: black;">状况</span>又不<span style="color: black;">同样</span>了,谷歌看到手机市场节节攀升且利润丰厚时,<span style="color: black;">亦</span><span style="color: black;">难免</span>有了些心动,尤其是在北美市场中,高端安卓旗舰三星一家独大,其他厂商的份额快速缩小,这种送上门来的机会,让谷歌重新思考起了整合软硬件的可能性。</span></p>
<p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;">2016年4月,谷歌挖来了摩托罗拉<span style="color: black;">全世界</span>总裁Rick Osterloh来担任硬件主管一职,正式<span style="color: black;">起步</span>了自研手机的项目,这次<span style="color: black;">目的</span>直指高端手机市场,尤其是苹果的iPhone,Osterloh在采访中丝毫不掩饰谷歌在这方面的野心:“<span style="color: black;">咱们</span>的重点是<span style="color: black;">奋斗</span>推动用户进入 Android 生态系统,尤其是在高端市场。”</span></p>
<p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;">2016年10月,Google Pixel手机登场,Pixel即为像素,<span style="color: black;">表率</span>了这部手机具备的强大影像功能,谷歌在发布会上强调,DxOMark 将 Pixel 评为了当年的最佳智能手机相机,其中归功于谷歌改进的 HDR+ 技术,在Google Pixel 上,相机应用会在用户打开时立即<span style="color: black;">捕捉</span>照片缓冲区,以显着减少快门延迟,大幅改善了用户拍摄的体验。</span></p>
<div style="color: black; text-align: left; margin-bottom: 10px;"><img src="https://p3-sign.toutiaoimg.com/tos-cn-i-qvj2lq49k0/b628330fce8246dd87e6cc43f7a34c88~noop.image?_iz=58558&from=article.pc_detail&lk3s=953192f4&x-expires=1722922586&x-signature=pIrOXmyaMvkWqIpyMDGL5Ux6yDk%3D" style="width: 50%; margin-bottom: 20px;"></div>
<p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;"><span style="color: black;">因为</span>Pixel初代推出的稍有匆忙,销量<span style="color: black;">亦</span>不尽如人意,但一时的失败并<span style="color: black;">无</span>让谷歌感到气馁,从这款手机上收获的反馈,反而坚定了它继续走全新硬件战略的<span style="color: black;">自信心</span>,2017年9月,谷歌以11亿美元的价格,收购了代工Pixel的HTC移动设备<span style="color: black;">分部</span>,全力押注即将推出的Pixel新款手机。</span></p>
<p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;">2017年10月,Pixel 2系列正式发布,搭载高通骁龙835的它与上一代Pixel相比,硬件<span style="color: black;">提升</span>级的<span style="color: black;">地区</span>并不多,但在谷歌官方的<span style="color: black;">资讯</span>稿中,着重强调了一件事,Pixel 2和Pixel 2 XL上不仅有<span style="color: black;">一起</span>三星代工的SoC,还有<span style="color: black;">一起</span>由谷歌自研的协处理器——PVC(Pixel Visual Core)。</span></p>
<p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;">谷歌<span style="color: black;">暗示</span>,Pixel 2的摄像头配备了出色的硬件、软件和<span style="color: black;">设备</span>学习,用户只需对准摄像头拍摄,就能拍出令人惊叹的照片和视频。其中HDR+是<span style="color: black;">帮忙</span>拍摄出色照片的技术之一,它能让用户在从光线<span style="color: black;">暗淡</span>的风景到阳光明媚的天空等亮度范围<span style="color: black;">很强</span>的场景中拍摄出出色的照片,而为了扩大 HDR+ 的应用范围,处理最具挑战性的<span style="color: black;">影像</span>和<span style="color: black;">设备</span>学习应用,并<span style="color: black;">供给</span>更低延迟和更省电的 HDR+ 处理,PVC应运而生。</span></p>
<p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;"><span style="color: black;">详细</span>硬件方面,PVC的核心是 Google 设计的图像处理单元 (IPU),其<span style="color: black;">持有</span> 8 个谷歌设计的定制内核,<span style="color: black;">每一个</span>内核都有 512 个算术<span style="color: black;">规律</span>单元 (ALU),在手机上<span style="color: black;">运用</span>时,可<span style="color: black;">供给</span>每秒超过 3 万亿次运算的原始性能。</span></p>
<p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;"><span style="color: black;">针对</span>拍照的<span style="color: black;">提高</span><span style="color: black;">更加是</span>巨大,谷歌官方的数据<span style="color: black;">表示</span>,<span style="color: black;">经过</span>PVC,HDR+的运行速度能比在应用处理器 (AP) 上运行快 5 倍,而能耗却不到<span style="color: black;">非常</span>之一。</span></p>
<p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;">这块处理器在当时<span style="color: black;">导致</span>了不小的轰动,此前<span style="color: black;">大众</span>的思路都局限在了给手机处理器的ISP做优化上了,<span style="color: black;">倘若</span>能用<span style="color: black;">一起</span>算力更强劲,能耗更低的芯片来替代自带的ISP,移动影像的<span style="color: black;">提高</span>还不是手到擒来吗?</span></p>
<p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;">这种思路很大程度上影响了国产手机厂商,例如OPPO的马里亚纳X,小米的澎湃C1、vivo的V1……厂商们<span style="color: black;">持续</span>开启了对自研ISP的探索,谷歌引一时潮流,<span style="color: black;">亦</span>在接下来几年时间中多次夺得移动影像比拼的桂冠, Pixel 2 和 Pixel 3 <span style="color: black;">得到</span>了98和 101的DxOMark移动影像分数,且后者在单镜头移动影像中与 iPhone XR 并列<span style="color: black;">第1</span>,证明了自研芯片的可行性。</span></p>
<p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;">一机多芯就此<span style="color: black;">作为</span>了谷歌Pixel手机的标志之一,所有人<span style="color: black;">包含</span>手机厂商都在好奇,之前极少参与硬件<span style="color: black;">开发</span>的谷歌,怎么<span style="color: black;">忽然</span>拿出了PVC<span style="color: black;">这般</span>的大杀招?难不成是有高人在<span style="color: black;">背面</span>指点?</span></p>
<p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><strong style="color: blue;"><span style="color: black;">自研道阻且长</span></strong></p>
<p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;">谷歌的Pixel Visual Core并未站在巨人肩膀上,<span style="color: black;">由于</span>它自己就<span style="color: black;">已然</span>是小巨人。</span></p>
<p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;">谷歌的自研始于2013年,当时的 Google AI负责人Jeff Dean经过计算后<span style="color: black;">发掘</span>,<span style="color: black;">倘若</span>有1亿安卓用户<span style="color: black;">每日</span><span style="color: black;">运用</span>手机语音转文字服务3分钟,其中消耗的算力<span style="color: black;">便是</span>Google所有数据中心总算力的两倍,而<span style="color: black;">全世界</span>安卓用户远不止1亿。</span></p>
<p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;">数据中心的规模不可能无限制地扩张下去,谷歌<span style="color: black;">亦</span>不可能限制用户<span style="color: black;">运用</span>服务的时间,<span style="color: black;">此时</span>候就得寻找<span style="color: black;">另一</span>一条出路,但无论是是CPU还是GPU,都难以满足谷歌的<span style="color: black;">需要</span>:CPU一次只能处理相对<span style="color: black;">来讲</span>很少量的任务,GPU在执行单个任务时效率较低,<span style="color: black;">况且</span>所能处理的任务范围更小。</span></p>
<p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;">谷歌<span style="color: black;">最后</span><span style="color: black;">选取</span>了另辟蹊径,并立下了一个不低的<span style="color: black;">目的</span>:针对<span style="color: black;">设备</span>学习这一目的来构建特定<span style="color: black;">行业</span>计算架构(Domain-specific Architecture),还要将深度神经网络推理的总体<span style="color: black;">持有</span>成本(TCO)降低至原来的<span style="color: black;">非常</span>之一。</span></p>
<p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;">2014年,谷歌TPU(Tensor Processing Unit)<span style="color: black;">起始</span>正式<span style="color: black;">开发</span>,得益于谷歌本身既有的强大<span style="color: black;">研究</span>实力,以及从各个<span style="color: black;">机构</span>招募而来的优秀芯片人才,TPU的<span style="color: black;">研发</span><span style="color: black;">反常</span>顺利,仅在15个月后就<span style="color: black;">起始</span>在数据中心<span style="color: black;">安排</span>应用,且每瓦性能达到了GPU的30倍,CPU的80倍。</span></p>
<p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;">谷歌在这件事上表现得还非常低调,直到2016年的Google I/O<span style="color: black;">研发</span>者大会上,首席执行官Sundar Pichai才正式向世界展示了TPU这一自研成果。</span></p>
<p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;">Pichai非常自豪地<span style="color: black;">暗示</span>,DeepMind<span style="color: black;">开发</span>的AlphaGo能够击败韩国棋手李世石,底层硬件里的TPU功不可没,TPU就像希腊神话中<span style="color: black;">诱发</span>特洛伊战争的<span style="color: black;">女性</span>——海伦,它的<span style="color: black;">显现</span><span style="color: black;">导致</span>了“成千芯片与之竞逐”。</span></p>
<div style="color: black; text-align: left; margin-bottom: 10px;"><img src="https://p3-sign.toutiaoimg.com/tos-cn-i-qvj2lq49k0/6918773eb5824b129aa399643d466737~noop.image?_iz=58558&from=article.pc_detail&lk3s=953192f4&x-expires=1722922586&x-signature=IxCzFJzv9%2FwouZuisNaA7vZyicY%3D" style="width: 50%; margin-bottom: 20px;"></div>
<p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;">五年后,Sundar Pichai又在2021年Google I/O<span style="color: black;">研发</span>者大会<span style="color: black;">颁布</span>了TPU v4:</span></p>
<p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;">“AI技术的进步有赖于计算<span style="color: black;">基本</span><span style="color: black;">设备</span>的支持,而TPU正是Google计算<span style="color: black;">基本</span><span style="color: black;">设备</span>的重要部分。新一代TPU v4芯片的速度是v3的两倍多。Google用TPU集群构建出Pod超级计算机,单台TPU v4 Pod<span style="color: black;">包括</span>4096块v4芯片,每台Pod的芯片间互连带宽是其他互连技术的10倍,<span style="color: black;">因此呢</span>,TPU v4 Pod的算力<span style="color: black;">达到</span>1 ExaFLOP,即每秒执行10的18次方浮点运算,相当于1000万台笔记本电脑的总算力。”</span></p>
<p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;">时<span style="color: black;">迄今</span>日,TPU<span style="color: black;">已然</span><span style="color: black;">作为</span>谷歌自研技术的<span style="color: black;">表率</span>之一,数以千计的它<span style="color: black;">安排</span>在数据中心<span style="color: black;">其中</span>,执行着数以亿计的AI计算任务。</span></p>
<p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;">从某种<span style="color: black;">道理</span>上<span style="color: black;">来讲</span>,TPU想要取代的是像英伟达A100和H100<span style="color: black;">这般</span>的加速卡,而针对英特尔应用于服务器的至强CPU,谷歌又自研了另<span style="color: black;">一起</span>芯片——Argos VCU。</span></p>
<p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;">2021年3月,谷歌在ASPLOS 会议上首次<span style="color: black;">仔细</span>介绍了<span style="color: black;">一起</span>应用于YouTube服务器的自研芯片,即Argos VCU,它的任务很简单,<span style="color: black;">便是</span>对用户上传的视频进行转码。</span></p>
<p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;">但<span style="color: black;">亦</span>别小瞧了这项任务,用户每分钟会向YouTube上传超过500小时的<span style="color: black;">各样</span>格式的视频内容,而谷歌则需要将这些内容快速转换成多种分辨率(<span style="color: black;">包含</span>144p、240p、360p、480p、720p、1080p、1440p、2160p和4320p)和<span style="color: black;">各样</span>格式(例如,H.264、VP9或AV1),<span style="color: black;">无</span><span style="color: black;">一起</span>具备强大的编码能力的芯片,想要快速转码<span style="color: black;">便是</span>一件不可能的事情。</span></p>
<p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;">谷歌试过两种第三方<span style="color: black;">处理</span>方案,<span style="color: black;">第1</span>种是英特尔的视觉计算加速器(VCA),<span style="color: black;">包括</span>三个 Xeon E3 CPU,内置 Iris Pro P6300/P580GT4e 集成图形内核和先进的硬件编码器,第二种则是利用英特尔至强处理器外加软件编码来完成任务。</span></p>
<p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;">但不论是前者还是后者,都需要庞大的服务器规模和巨额的电力损耗,都是谷歌所<span style="color: black;">不可</span>承受之重。</span></p>
<p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;">于是,谷歌在TPU之后,开启了VCU的<span style="color: black;">开发</span>。负责监督 YouTube 庞大<span style="color: black;">基本</span><span style="color: black;">设备</span>的 Google 工程副总裁斯科特·西尔弗 (Scott Silver) <span style="color: black;">暗示</span>,从2015年<span style="color: black;">起始</span>,大<span style="color: black;">大概</span> 100 名 Google 工程师<span style="color: black;">构成</span>的团队投身设计<span style="color: black;">第1</span>代Argos 芯片,<span style="color: black;">这里</span>后几年<span style="color: black;">其中</span>,这支团队不仅完成了<span style="color: black;">开发</span>,还让芯片应用在谷歌的数据中心<span style="color: black;">其中</span>,而Argos的实力<span style="color: black;">亦</span>得以展现——它处理视频的效率比传统服务器高 20 到 33 倍,处理高分辨率 4K 视频的时间由几天缩短为数小时。</span></p>
<p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;">而下一代Argos或许早已悄悄在服务器中上线了,<span style="color: black;">按照</span><span style="color: black;">报告</span>,谷歌自研的第二代VCU将支持 AV1、H.264 和 VP9 编解码器,<span style="color: black;">能够</span>进一步<span style="color: black;">加强</span>其编码技术的效率,<span style="color: black;">亦</span>将会是YouTube内容创作生态的最有力支撑。</span></p>
<p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;">最让人感到惊讶的是,谷歌对自研芯片有一张非常清晰<span style="color: black;">知道</span>的蓝图,<span style="color: black;">常常</span>是从<span style="color: black;">实质</span>应用的<span style="color: black;">方向</span>出发,针对<span style="color: black;">自己</span>的<span style="color: black;">需要</span>而<span style="color: black;">研发</span>,自研不是目的,而是一种实力<span style="color: black;">准许</span>下的高明手段,利用它来完成别家芯片干不了的事情才是<span style="color: black;">最后</span>目的。</span></p>
<p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;"><span style="color: black;">亦</span>正是基于这种思路,2017年的Google Cloud Next 17 大会上,谷歌顺势推出了名为Titan的定制安全芯片,它专为硬件级别的云安全而设计,<span style="color: black;">经过</span>为特定硬件<span style="color: black;">创立</span>加密身份,实现更安全的识别和身份验证,从而防范日益猖獗的BIOS攻击。</span></p>
<p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;">与前面两块芯片都有所<span style="color: black;">区别</span>,Titan芯片面向的并不全是谷歌自己,它的出现是为了说服企业,数据存在谷歌云中比企业的本地数据中心更安全,</span></p>
<p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;">谷歌<span style="color: black;">暗示</span>,自研的Titan芯片<span style="color: black;">经过</span><span style="color: black;">创立</span>强大的基于硬件的系统身份,来验证系统固件和软件组件,<span style="color: black;">守护</span><span style="color: black;">起步</span>的过程,这一切得益于谷歌自己创建的硬件<span style="color: black;">规律</span>,从<span style="color: black;">基本</span>上减少了硬件后门的可能性,基于Titan的生态系统<span style="color: black;">亦</span><span style="color: black;">保证</span>了<span style="color: black;">设备</span>仅<span style="color: black;">运用</span>授权且可验证的代码,最终让谷歌云<span style="color: black;">持有</span>了比本地数据中心更安全的<span style="color: black;">靠谱</span>性。</span></p>
<p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;">从TPU到VCU,再到Titan,谷歌逐步构建出了自己<span style="color: black;">将来</span>的护城河,还成功带起了一股大企业自研芯片的风潮,Meta、特斯拉、微软、腾讯、阿里巴巴、字节跳动……无数企业跟随谷歌而扬帆,在芯片之海中竞逐。</span></p>
<p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;">而谷歌自研芯片的三板斧,从2013年<span style="color: black;">起始</span>,到2023年,走过了十年的旅程,<span style="color: black;">亦</span>恰好是一个懵懵懂懂的学徒,变为授人以渔的师傅的成长过程。</span></p>
<p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><strong style="color: blue;"><span style="color: black;">处处不如意的移动芯片</span></strong></p>
<p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;">回到Pixel 2系列上的PVC,谷歌能在2017年拿出<span style="color: black;">这般</span>的芯片,<span style="color: black;">实质</span>上<span style="color: black;">已然</span>不会让人感到意外了,毕竟不论是TPU还是VCU,本身就与图像有着千丝万缕的关系,在它们的<span style="color: black;">基本</span>上<span style="color: black;">开发</span><span style="color: black;">一起</span>专为手机影像而生的芯片,当然能有事半功倍的效果。</span></p>
<p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;">但PVC却没能带动Pixel系列的销量,<span style="color: black;">按照</span>彭博社发布的IDC数据,Pixel初代的总销量为330万台,Pixel 2系列总销量为400万台,仅仅增长了70余万台,约等于当年北美市场中三星和苹果高端旗舰销量的零头。</span></p>
<p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;">而谷歌却没把销量放在心上,还源源<span style="color: black;">持续</span>地把服务器<span style="color: black;">行业</span>积攒的自研经验转换到智能手机上,2018年10月,Pixel 3系列正式发布,除了继承了Pixel 2的PVC外,它还用上了另<span style="color: black;">一起</span>谷歌自研芯片——Titan M。</span></p>
<p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;">没错,前文中<span style="color: black;">说到</span>的Titan芯片在一年后就应用于谷歌最新旗舰之上,这<span style="color: black;">亦</span>是自研所带来的<span style="color: black;">优良</span>之一,曾经为企业用户专有的安全芯片,如今散布在每一台手机终端之上。</span></p>
<p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;">发布会上,谷歌<span style="color: black;">暗示</span>Pixel 3<span style="color: black;">已然</span><span style="color: black;">作为</span>了迄今为止最安全的手机,<span style="color: black;">原由</span>就来自于它搭载的企业级安全芯片Titan M,在谷歌云数据中心采用的Titan芯片的<span style="color: black;">基本</span>上,谷歌针对移动设备进行了深度的定制,从而<span style="color: black;">守护</span>了用户的安全和隐私。</span></p>
<p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;">事实上,Pixel 2系列就<span style="color: black;">已然</span>内置了一个独立于处理器之外的硬件结构,名为Security Modeule的它还<span style="color: black;">持有</span>了自己的 Flash/RAM/处理单元等组件,而Titan M<span style="color: black;">便是</span>在它的<span style="color: black;">基本</span>上,融入了Titan芯片的成果。</span></p>
<p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;">Titan M对智能手机的<span style="color: black;">守护</span>从 Boot 层面<span style="color: black;">起始</span>,与 Verified Boot 进行了深度整合,还<span style="color: black;">能够</span><span style="color: black;">帮忙</span> Pixel 3/XL 来验证锁屏密码,限制不良程序试图解锁手机的次数,<span style="color: black;">同期</span><span style="color: black;">亦</span><span style="color: black;">能够</span><span style="color: black;">守护</span>第三方应用和<span style="color: black;">触及</span>到安全<span style="color: black;">敏锐</span>性的交易,算是安全<span style="color: black;">行业</span><span style="color: black;">其中</span>不折不扣的多面手。</span></p>
<p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;">为了证明Titan M没吹牛,一年后,谷歌直接推出了一项专门的Android安全奖励计划:<span style="color: black;">倘若</span>安全<span style="color: black;">科研</span>人员<span style="color: black;">发掘</span>并且证明谷歌自研的Titan M安全芯片中存在缺陷,就<span style="color: black;">能够</span><span style="color: black;">得到</span>最高100万美元的赏金。</span></p>
<div style="color: black; text-align: left; margin-bottom: 10px;"><img src="https://p26-sign.toutiaoimg.com/tos-cn-i-qvj2lq49k0/2d953f686d264d28bced34ceaefea0e8~noop.image?_iz=58558&from=article.pc_detail&lk3s=953192f4&x-expires=1722922586&x-signature=D1mnY6bF%2FHWZYm%2BGNowQDKgEiwE%3D" style="width: 50%; margin-bottom: 20px;"></div>
<p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;">有<span style="color: black;">无</span>人<span style="color: black;">得到</span>这笔赏金还不清楚,但谷歌敢开出100万美元的价码,就足以证明Titan M的<span style="color: black;">靠谱</span>性,此后接连数代Pixel手机,都搭载了这<span style="color: black;">一起</span>安全芯片,算是为Pixel用户的隐私安全立下了不小的功劳。</span></p>
<p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;">只可惜,不论是PVC还是Titan M,<span style="color: black;">针对</span>Pixel手机的销量都<span style="color: black;">无</span>太多<span style="color: black;">帮忙</span>,Pixel 3系列总销量900万台,其中<span style="color: black;">重点</span>是定位中端的Pixel 3a系列立下的功劳,<span style="color: black;">无</span>搭载PVC的它反而帮谷歌隐隐摸到了千万销量的门槛。</span></p>
<p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;">但之后两代Pixel手机的销量就<span style="color: black;">能够</span>用惨淡来形容了,2019年10月,Pixel 4系列正式发布,把PVC升级到了全新的PNC(Pixel Neural Core),相较于PVC,PNC让手机<span style="color: black;">能够</span>实时预览双重<span style="color: black;">揭发</span>和HDR+,让用户在按下快门之前就看到<span style="color: black;">最后</span><span style="color: black;">影像</span>,图像计算能力有了进一步的<span style="color: black;">提高</span>,但<span style="color: black;">包含</span>Pixel 4a系列在内,这一代总销量为550万台<span style="color: black;">上下</span>,对比上一代反而大幅倒退</span></p>
<p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;">而Pixel 5直接破罐子破摔,<span style="color: black;">本来</span>应是旗舰的它,用的只是高通骁龙765G,不仅<span style="color: black;">无</span>最新的PNC,<span style="color: black;">亦</span><span style="color: black;">无</span>PVC,<span style="color: black;">包含</span>Pixe 5a在内,<span style="color: black;">最后</span>销量<span style="color: black;">仅有</span>可怜的200万台,比初代的销量还要低,<span style="color: black;">乃至</span>有了谷歌要关停Pixel产线的传言。</span></p>
<p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;">这<span style="color: black;">亦</span>让<span style="color: black;">大众</span>对手机上的自研芯片产生了<span style="color: black;">可疑</span>,谷歌在服务器自研芯片上混得风生水起,到了移动市场却是<span style="color: black;">水土不适应</span>,幸幸苦苦五六年,加起来还没苹果iPhone单机型一年的销量高,到底是谁出了问题?谷歌or自研?</span></p>
<p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;">回头来看,不论是PVC还是PNC,它们本身是<span style="color: black;">做为</span>一种协处理器而存在的,额外的成本注定让它们无缘于中端手机,但销量最高的又恰恰是中低端手机,最大的自研卖点只能留给旗舰,<span style="color: black;">怎样</span>做取舍<span style="color: black;">便是</span>一件非常痛苦的事情。</span></p>
<p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;">磕磕绊绊的谷歌Pixel,命途多舛的自研芯片,谷歌陷入了漫长的迷茫<span style="color: black;">其中</span>。</span></p>
<p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><strong style="color: blue;"><span style="color: black;">谷歌的苹果时刻</span></strong></p>
<p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;">消沉之后,谷歌的<span style="color: black;">选取</span>是继续烧钱。</span></p>
<p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;">2021年10月,谷歌如期举办Pixel秋季发布会,自研的Tensor芯片瞬间<span style="color: black;">导致</span>了<span style="color: black;">全世界</span>的关注,继苹果A系列、三星exynos、华为麒麟之后,又一家手机厂商下场造芯,性能<span style="color: black;">怎样</span>,体验<span style="color: black;">怎么样</span>,前景又<span style="color: black;">怎样</span>,都是<span style="color: black;">大众</span>关心的问题。</span></p>
<p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;">虽然谷歌再三强调Tensor的自研属性,但这颗芯片并不是谷歌一手创造。</span></p>
<p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;"><span style="color: black;">经过</span>TechInsights的拆解<span style="color: black;">能够</span>看到,Tensor的封装尺寸为 10.38mm x 10.43mm = 108.26mm 2,内部芯片标识为“S5P9845”,符合传统三星Exynos处理器命名规则,如Exynos 990的芯片标识为S5E9830,Exynos 2100 5G SoC芯片标识为S5E9840,这个<span style="color: black;">类似</span>程度,<span style="color: black;">已然</span><span style="color: black;">不可</span>用三星代工的<span style="color: black;">原由</span>搪塞过去了。</span></p>
<p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;">事实上,三星在2020年<span style="color: black;">上下</span>时,正式开放了半定制芯片设计的服务,韩媒ETNews的<span style="color: black;">报告</span>中<span style="color: black;">说到</span>,三星电子将为思科系统和谷歌制造半导体芯片,并负责从设计到生产的<span style="color: black;">全部</span>半导体制造流程,其战略是从设计<span style="color: black;">周期</span>就<span style="color: black;">供给</span>客户所需的定制技术和功能,而谷歌的Tensor芯片,<span style="color: black;">便是</span>三星半定制设计的<span style="color: black;">最后</span>产物。</span></p>
<p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;"><span style="color: black;">详细</span>到硬件上,Tensor和Exynos 2100<span style="color: black;">亦</span>是大同小异,只是谷歌在CPU的频率与二级缓存上略有增减,在GPU的规模和频率上更为激进,<span style="color: black;">另外</span>Tensor还集<span style="color: black;">成为了</span>谷歌自研的ISP和TPU,外挂了三星的基带,谷歌的自研芯片看上去像是一个完全版的Exynos 2100,即使是去年刚发布的Tensor G2,整体<span style="color: black;">亦</span>是在Tensor的<span style="color: black;">基本</span>上修修改改,<span style="color: black;">无</span>太大的变化。</span></p>
<div style="color: black; text-align: left; margin-bottom: 10px;"><img src="https://p3-sign.toutiaoimg.com/tos-cn-i-qvj2lq49k0/7c1081dfd6da4a798bde36beba4917a7~noop.image?_iz=58558&from=article.pc_detail&lk3s=953192f4&x-expires=1722922586&x-signature=mEnGo4hXKjqJeYnyRI%2BLjnT6tJs%3D" style="width: 50%; margin-bottom: 20px;"></div>
<p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;"><span style="color: black;">此时</span>候就有一个问题了,在别人的<span style="color: black;">基本</span>上完成<span style="color: black;">制品</span>设计,到底算不算自研呢?</span></p>
<p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;">这个问题<span style="color: black;">倘若</span>讨论下去,那真是三天三夜都不会有什么结果的,有人认为,<span style="color: black;">仅有</span>全流程的自研才配叫自研芯片,<span style="color: black;">亦</span>有人认为,只要<span style="color: black;">按照</span><span style="color: black;">需要</span>定义了芯片,有创新性的<span style="color: black;">能够</span>叫做自研。</span></p>
<p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;">谷歌发布的Tensor<span style="color: black;">显著</span>更接近于后者而非前者,事实上,国内几家手机厂商<span style="color: black;">所说</span>的自研ISP,大部分<span style="color: black;">亦</span>是这种形式,对芯片设计<span style="color: black;">机构</span>提出<span style="color: black;">需要</span>,两家联合定义<span style="color: black;">一起</span>全新的芯片,并买断之后的知识产权,官方的<span style="color: black;">资讯</span>稿里<span style="color: black;">亦</span>大多标着自研。</span></p>
<p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;"><span style="color: black;">此时</span>候倒<span style="color: black;">亦</span>不必对谷歌和国产厂商有多少苛责,<span style="color: black;">由于</span>在手机芯片尤其是SoC上,<span style="color: black;">无</span>任何厂商能够拍着胸口说自己做到了全流程的自研,<span style="color: black;">大众</span>都要乖乖地从Arm那里购买指令集和新IP的授权。</span></p>
<p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;">更何况,这条路上早就有了苹果的脚印。</span></p>
<p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;">iPhone 2G、iPod Touch 2、iPhone 3GS和iPod Touch 3上分别搭载的是APL0098、APL0278、APL0298和APL2298这四款SoC,虽然有苹果的丝印,代号<span style="color: black;">亦</span>是APL,但设计代工的全是三星操刀,它们真实的代号其实是S5L8900、S5L8720、S5L8920和S5L8922。</span></p>
<p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;">2010年1月,苹果推出iPad 1时,里面的芯片<span style="color: black;">再也不</span>沿用APL的代号,而是名为苹果A4的崭新自研芯片,但在当时就有人对这块芯片提出了质疑,<span style="color: black;">原由</span>很简单,和<span style="color: black;">同期</span>期的三星S5PC110在硬件架构上过于相像,前者只是在后者的<span style="color: black;">基本</span>上做了一部分<span style="color: black;">调节</span>。</span></p>
<p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;">有<span style="color: black;">媒介</span><span style="color: black;">更加是</span>用上了抓眼的标题:苹果 iPad 和三星 Wave (搭载S5PC110的手机)共享大脑。</span></p>
<p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;">但今天<span style="color: black;">已然</span>不会有人质疑A4<span style="color: black;">是不是</span>真的是苹果自研了,<span style="color: black;">原由</span>不仅是苹果早在2008年就<span style="color: black;">起始</span>了自研的布局,<span style="color: black;">包含</span>收购P.A.Semi和Intrinsity,还有苹果之后性能日益强大,远超<span style="color: black;">同期</span>代芯片性能的A系列芯片,以及2020年末丝毫不逊色于英特尔的M系列芯片。</span></p>
<p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;">而用更通俗的话<span style="color: black;">来讲</span>,三十年河东,三十年河西,莫欺少年穷,当年的苹果势弱,只能依靠别人的芯片来构筑自己的<span style="color: black;">制品</span>,而在<span style="color: black;">全世界</span>畅销亿部iPhone后,苹果<span style="color: black;">亦</span><span style="color: black;">最终</span>得以完成自己理想中的芯片,且是业界首屈一指的自研芯片。</span></p>
<p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;">巧的是,不论是谷歌Tensor还是苹果的A4,都和三星有着莫大的关系,从设计到代工,两款相隔十余年的芯片竟<span style="color: black;">亦</span>能找到许多<span style="color: black;">类似</span>之处。</span></p>
<p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;">今日谷歌Tensor,昔日苹果A4,都是两家<span style="color: black;">机构</span>在自研的路上迈出的艰难一步。</span></p>
<p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;">但谷歌的Pixel,远<span style="color: black;">不可</span>与iPhone比拟,而此时前文中的问题的答案<span style="color: black;">最终</span>浮出水面,手机的销量不行,毛病不是出在自研芯片上,而是谷歌<span style="color: black;">针对</span><span style="color: black;">全部</span>Pixel<span style="color: black;">制品</span>力的把握出了差错。</span></p>
<p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;">Pixel初代定位即是影像,Pixel 2加入的PVC<span style="color: black;">便是</span>谷歌为了影像所做的<span style="color: black;">奋斗</span>,但在之后的三到四年<span style="color: black;">其中</span>,Pixel的影像却仿佛停滞了,与此<span style="color: black;">同期</span>中国手机厂商<span style="color: black;">亦</span><span style="color: black;">起始</span>卷起了影像,逆水行舟,不进则退,谷歌在自研芯片上表现出来的先进,<span style="color: black;">基本</span><span style="color: black;">没法</span>弥补传感器摄像头硬件上的落后,谷歌本意是对标苹果iPhone,但iPhone此时早已不是拍照方面的标杆。</span></p>
<p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;">谷歌在服务器自研芯片上快速迭代,而在Pixel自研芯片上却拖拖拉拉,PVC花了三年迭代到了PNC,Tensor G2性能原地踏步,两相对比之下,实在有些讽刺,<span style="color: black;">背面</span>除了手机<span style="color: black;">分部</span>的本身判断失误外,和谷歌对业务比重的权衡<span style="color: black;">亦</span>有莫大的联系。</span></p>
<p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;">谷歌正在经历苹果发布A4芯片的那个时刻,但它却<span style="color: black;">无</span>苹果的魄力,<span style="color: black;">按照</span>The Information的<span style="color: black;">报告</span>,谷歌已将其首款完全定制芯片的发布推迟到2025年,<span style="color: black;">亦</span><span style="color: black;">便是</span>说,谷歌还要接着继续用三星的半定制化设计,<span style="color: black;">亦</span><span style="color: black;">寓意</span>着<span style="color: black;">将来</span>两年的Tensor芯片牢牢绑定在了三星工艺之上。</span></p>
<p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;">手机市场瞬息万变,两到三年就又是一轮洗牌,谷歌原意是想把Pixel打<span style="color: black;">导致</span>安卓<span style="color: black;">行业</span><span style="color: black;">其中</span>的iPhone,如今七八年时间过去了还没起色,纵然它财大气粗,真的还能<span style="color: black;">准许</span>手机<span style="color: black;">分部</span>继续在烧钱的路上义无反顾吗?</span></p>
<p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;">自研本来是谷歌的底气之所在,如今看来,倒像是<span style="color: black;">成为了</span>Pixel手机的最后<span style="color: black;">一起</span>遮羞布。</span></p>
<p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;">不难<span style="color: black;">发掘</span>,不少国产手机厂商都如谷歌<span style="color: black;">通常</span>,在经历着<span style="color: black;">这般</span>的苹果时刻,倒推一步是技术依赖,前进一步是真正自研,前面是碧海蓝天,后面是万丈悬崖,每一个小小的决定,都会影响到<span style="color: black;">将来</span>五六年的发展。</span></p>
<p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;">谁能完成苹果般的转身呢?</span></p>
<p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><strong style="color: blue;"><span style="color: black;">参考<span style="color: black;">源自</span></span></strong></p>
<p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;">1.Googles Tensor inside of Pixel 6, Pixel 6 Pro: A Look into Performance & Efficiency——anandtech</span></p>
<p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;">2. How Google Tensor powers up Pixel phones——Google</span></p>
<p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;">3. Pixel Smartphone Sales Disaster Revealed——thurrott</span></p>
外链论坛的成功举办,是与各位领导、同仁们的关怀和支持分不开的。在此,我谨代表公司向关心和支持论坛的各界人士表示最衷心的感谢! 哈哈、笑死我了、太搞笑了吧等。
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