Comment se présente la puce du Pixel 6

Le téléphone n’a même pas encore été lancé, mais la perspective d’un Série Pixel 6 propulsé par un SoC Google Tensor personnalisé soulève déjà de grandes questions. La puce peut-elle attraper Apple ? Utilisera-t-il vraiment la technologie la plus récente et la plus performante ?

Google aurait pu acheter des chipsets à son partenaire de longue date Qualcomm ou même acheter un modèle Exynos à ses nouveaux amis chez Samsung. Mais cela n’aurait pas été aussi amusant. Au lieu de cela, la société a travaillé avec Samsung pour développer son propre chipset en utilisant une combinaison de composants standard et un peu de son silicium d’apprentissage automatique (ML) interne.

Selon un rapport solide, le SoC Google Tensor du Pixel 6 sera un peu différent des autres chipsets phares du marché. Bien sûr, nous conserverons l’analyse comparative et tous les verdicts de performances et de batterie lorsque nous aurons l’appareil en main. Mais nous avons déjà beaucoup d’informations pour plonger dans une comparaison sur papier entre les derniers chipsets de Qualcomm (et Samsung aussi pendant que nous y sommes). Comment se déroule la confrontation entre le chipset Google Tensor et Snapdragon 888 ? Jetons un coup d’œil au début.

Google Tensor contre Snapdragon 888 contre Exynos 2100

Bien que les SoC de nouvelle génération de Qualcomm et Samsung ne soient pas trop éloignés, la puce Google Tensor est conçue pour rivaliser avec la génération actuelle Qualcomm Snapdragon 888 et Samsung Exynos 2100 chipsets phares. Nous les utiliserons donc comme base de notre comparaison.

Comme on pouvait s’y attendre compte tenu de la nature de leur relation, le Tensor SoC de Google s’appuie fortement sur la technologie de Samsung présente dans son dernier processeur Exynos. Selon le rapport, la configuration du modem et du GPU est directement empruntée à l’Exynos 2100, et les similitudes s’étendent jusqu’à la prise en charge du matériel de décodage multimédia AV1 similaire.

Si la configuration du GPU correspond effectivement à l’Exynos 2100 de Samsung, alors le Pixel 6 sera également un téléphone de jeu décent, même s’il reste quelques images derrière les capacités graphiques du Snapdragon 888. Néanmoins, ce sera un soulagement pour ceux qui espèrent des performances de niveau phare appropriées du Pixel 6. Cependant, nous prévoyons que l’unité de traitement du tenseur (TPU) de la puce offrira des capacités d’apprentissage automatique et d’IA encore plus compétitives.

Lire la suite: Snapdragon 888 vs Exynos 2100 testé

La configuration du processeur 2+2+4 de Google est un choix de conception plus étrange. Cela vaut la peine d’être exploré plus en détail, auquel nous reviendrons, mais le point important est que deux centrales Cortex-X1 Les processeurs devraient donner au SoC Google Tensor plus de grognements pour les threads uniques, mais les plus anciens Cortex-A76 les cœurs peuvent faire de la puce un multitâche plus faible. C’est une combinaison intéressante qui rappelle le malheureux de Samsung CPU Mangouste configurations. Cependant, il y a de grandes questions auxquelles il faut répondre sur la puissance et l’efficacité thermique de cette conception.

Sur le papier, le processeur Google Tensor et la série Pixel 6 semblent très compétitifs avec les Exynos 2100 et Snapdragon 888 trouvés sur certains des meilleurs smartphones de 2021.

Comprendre la conception du processeur Google Tensor

Passons à la grande question sur toutes les lèvres des passionnés de technologie : pourquoi Google choisirait-il le processeur Arm Cortex-A76 de 2018 pour un SoC de pointe ? La réponse réside dans un compromis surface, puissance et thermique.

J’ai déterré une diapositive (voir ci-dessous) d’une annonce précédente d’Arm qui aide à visualiser les arguments importants. Certes, l’échelle du graphique n’est pas particulièrement précise, mais ce qu’il faut retenir, c’est que le Cortex-A76 est à la fois plus petit et moins puissant que le plus récent Cortex-A77 et A78 étant donné la même vitesse d’horloge et le même processus de fabrication (ISO-Comparison). Cet exemple est sur 7 nm mais Samsung a travaillé avec Arm sur un 5 nm Cortex-A76 pour quelques temps. Si vous voulez des chiffres, le Cortex-A77 est 17% plus grand que l’A76, tandis que l’A78 n’est que 5% plus petit que l’A77. De même, Arm n’a réussi à réduire la consommation d’énergie que de 4% entre l’A77 et l’A78, laissant l’A76 comme le choix le plus petit et le moins gourmand en énergie.

Le compromis est que le Cortex-A76 offre beaucoup moins de performances de pointe. En passant au crible les chiffres d’Arm, la société a réussi un gain micro-architectural de 20 % entre l’A77 et l’A76, et 7 % supplémentaires sur un processus comparable avec le passage à l’A78. En conséquence, les tâches multithread peuvent s’exécuter plus lentement sur le Pixel 6 que ses rivaux Snapdragon 888, bien que cela dépende bien sûr beaucoup de la charge de travail exacte. Avec deux cœurs Cortex-X1 pour les charges lourdes, Google peut être sûr que sa puce a le bon mélange de puissance de pointe et d’efficacité.

C’est le point crucial – le choix des anciens Cortex-A76 est inextricablement lié au désir de Google de deux cœurs de processeur Cortex-X1 hautes performances. Il n’y a que peu de surface, de puissance et de chaleur qui peuvent être dépensés sur une conception de processeur de processeur mobile, et deux Cortex-X1 repoussent ces limites.

Opter pour des cœurs plus petits et moins puissants libère le silicium, l’énergie et le budget thermique de la puce pour ces composants plus gros. Alternativement, on pourrait dire que le choix de deux cœurs de processeur Cortex-X1 oblige Google à adopter deux cœurs de niveau intermédiaire plus petits et moins puissants. Mais pourquoi Google voudrait-il deux Cortex-X1 alors que Qualcomm et Samsung sont satisfaits et fonctionnent très bien avec un seul ?

Lire la suite: Pourquoi la puce Tensor du Pixel 6 est en fait un gros problème (et pourquoi ce n’est pas le cas)

Outre l’amélioration des performances brutes à un seul thread, le noyau est 23% plus rapide que l’A78, le Cortex-X1 est un bourreau de travail ML. L’apprentissage automatique, comme nous le savons, est une grande partie des objectifs de conception de Google pour ce silicium personnalisé. Le Cortex-X1 offre 2 fois plus de capacités de calcul de nombres d’apprentissage automatique que le Cortex-A78 grâce à l’utilisation d’un cache plus grand et double la bande passante des instructions à virgule flottante SIMD. En d’autres termes, Google troque certaines performances multicœurs générales en échange de deux Cortex-X1 qui augmentent ses capacités TPU ML. En particulier dans les cas où cela ne vaut peut-être pas la peine de lancer l’accélérateur dédié à l’apprentissage automatique. Bien que nous ne sachions pas encore combien de cache Google a l’intention d’associer à ses cœurs de processeur, ce qui fera également une différence sur leurs performances.

Malgré l’utilisation de cœurs Cortex-A76, il existe toujours un compromis potentiel entre la puissance et la chaleur. Les tests suggèrent qu’un seul cœur Cortex-X1 est assez gourmand en énergie et peut avoir du mal à maintenir les fréquences de pointe dans les téléphones phares d’aujourd’hui. Certains téléphones même éviter d’exécuter des tâches sur le X1 pour améliorer la consommation d’énergie. Deux cœurs embarqués doublent le problème de chaleur et de puissance, nous devons donc être prudents en suggérant que le Pixel 6 dépassera la concurrence simplement parce qu’il possède deux cœurs puissants. Des performances et une consommation d’énergie soutenues seront essentielles. N’oubliez pas que les chipsets Exynos de Samsung alimentés par ses cœurs Mongoose puissants ont souffert de ce problème.

Le différenciateur TPU de Google

L’une des rares inconnues restantes sur le SoC Google Tensor est son unité de traitement Tensor. Nous savons qu’il est principalement chargé d’exécuter les diverses tâches d’apprentissage automatique de Google, telles que la reconnaissance vocale, le traitement d’images et même le décodage vidéo. Cela suggère un composant d’inférence et de média raisonnablement généraliste qui est connecté au pipeline multimédia de la puce.

En rapport: Comment l’apprentissage automatique sur l’appareil a changé la façon dont nous utilisons nos téléphones

Qualcomm et Samsung ont également leurs propres pièces en silicium dédiées au ML, mais ce qui est particulièrement intéressant à propos du Snapdragon 888, c’est à quel point ces pièces de traitement sont diffuses. Le moteur AI de Qualcomm est réparti sur son CPU, son GPU, Hexagon DSP, Spectra ISP et Sensing Hub. Bien que cela soit bon pour l’efficacité, vous ne trouverez pas de cas d’utilisation qui exécute tous ces composants à la fois. Ainsi, les 26TOPS de Qualcomm de performances d’IA à l’échelle du système ne sont pas utilisés souvent, voire jamais. Au lieu de cela, vous êtes plus susceptible de voir un ou deux composants s’exécuter à la fois, tels que le FAI et le DSP pour les tâches de vision par ordinateur.

Le TPU de Google comprendra sans aucun doute divers sous-blocs, en particulier s’il exécute également l’encodage et le décodage vidéo, mais il semble que le TPU abritera l’essentiel, sinon toutes les capacités ML du Pixel 6. Si Google peut tirer parti de la majeure partie de sa puissance TPU en même temps, il pourrait bien être en mesure de dépasser ses concurrents pour des cas d’utilisation vraiment intéressants. Mais nous devrons juste attendre et voir.

Google Tensor vs Snapdragon 888 : le verdict précoce

Avec Kirin de Huawei en veilleuse, le SoC Google Tensor a jeté du sang frais bien nécessaire dans le colisée du chipset mobile. Bien sûr, nous attendrons d’avoir le téléphone entre les mains avant de tirer des conclusions. Mais sur le papier, le Google Tensor semble tout aussi convaincant que les produits phares Snapdragon 888 et Exynos 2100.

Comme nous l’avions prévu depuis le début, le Google Tensor n’est pas conçu pour dépasser les processeurs de la génération actuelle. Cependant, il poursuit sa propre approche novatrice du problème du traitement mobile. Avec deux cœurs de processeur hautes performances et sa solution d’apprentissage automatique TPU interne, le SoC de Google s’annonce un peu différent de ses rivaux. Bien que le véritable changeur de jeu puisse être Google offrant cinq ans de mises à jour du système d’exploitation en passant à son propre silicium.

Que pensez-vous du Google Tensor vs Snapdragon 888 et Exynos 2100 ? Le processeur du Pixel 6 s’annonce-t-il comme un véritable concurrent phare ?