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Google Tensor vs. Qualcomm Snapdragon 888: guerra por el mejor chipset

Google afirma que su chip móvil Tensor es el más poderoso, y este es su apuesta para sustituir al Snapdragon 888 convencional en el interior de los teléfonos Pixel 6 y Pixel 6 Pro. Pero, ¿será cierto lo que asegura la compañía? Es necesario enfrentar a Google Tensor vs. Qualcomm Snapdragon 888 para compararlos y llegar a la verdad.

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En el evento de lanzamiento, Google dedicó la mayor parte de sus esfuerzos a detallar su recién desarrollado system-on-a-chip (SoC). La compañía dijo que ha aplicado su conocimiento de Machine Learning (ML) para incorporar capacidades de inteligencia artificial (IA) a un celular con el nuevo chipset.

¿Por qué Tensor en primer lugar?

El Google Pixel 6 nunca fue un secreto bien guardado. Antes del lanzamiento, hubo muchas filtraciones convincentes y certificaciones oficiales que revelaron detalles clave sobre los próximos celulares.

Google incluso anunció formalmente el chip Tensor más de dos meses antes del lanzamiento y luego dio pistas del diseño de Pixel 6 y Pixel 6 Pro en su tienda fuera de línea en la ciudad de Nueva York.

Procesador Tensor personalizado de Google Pixel 6 Pro. Para la comparativa entre Google Tensor vs. Qualcomm Snapdragon 888.

El Pixel, como lo demuestra su nombre, se ha dedicado no solo a mejorar la fotografía en los celulares, sino también a abrir API´s para que otros fabricantes las adopten para obtener mejores fotos en sus dispositivos.

Si bien, toda la industria de los celulares ha dependido de sensores de cámara más grandes y un mayor número de megapíxeles en su celular insignia, Google siempre ha enfatizado que sus algoritmos de fotografía computacional pueden superar los avances en términos de hardware de cámara a lo largo de la historia de la familia Pixel.

Pero, a pesar de las funciones de software avanzadas, la duda de Google para actualizar los sensores de la cámara en sus dispositivos insignia llevó a una rápida disminución del interés en los celulares Pixel.

El gigante de la tecnología finalmente está haciendo esfuerzos conscientes para abordar esto al optar por un hardware de cámara mejorado para complementar su excelente software fotográfico.

No obstante, todos estos esfuerzos no serían tan efectivos como lo son con su nuevo procesador personalizado que le permite maximizar la eficiencia del rendimiento de los nuevos celulares Pixel.

Revisando el hardware

El equipo de Google Silicon describió algunos detalles del nuevo Tensor SoC, incluido su diseño, recuento de núcleos y funciones de seguridad dedicadas. Esto continúa para confirmar muchas de las filtraciones y especulaciones que conocemos sobre el procesador Tensor, al que anteriormente se dirigía con su nombre en clave, “Whitechapel”.

Procesador de ocho núcleos y tres clústeres

Como la mayoría de los otros fabricantes de chips, Google ha obtenido la licencia de IP de ARM para diseñar un procesador móvil personalizado. Google Tensor está equipado con ocho núcleos, de los cuales son dos núcleos ARM Cortex-X1, dos núcleos Cortex-A76 y cuatro núcleos Cortex-A55 que se basan en un diseño de 5 nm, reveló la compañía a ArsTechnica.

Con base en esta información, podemos ver por qué Google Tensor tiene una ventaja sobre otros chipsets de la competencia, como el Exynos 2100 de Samsung y el Snapdragon 888 o Snapdragon 888 Plus.

Los otros dos conjuntos de chips también cuentan con un diseño de tres clústeres, como Tensor, pero vienen con un solo núcleo ARM Cortex-X1 junto con tres núcleos Cortex-A78 y cuatro núcleos Cortex-A55.

Aquí hay una comparación rápida de la configuración del núcleo del procesador y las velocidades de reloj para diferentes núcleos en los conjuntos de chips Google Tensor, Snapdragon 888, Snapdragon 888 Plus y Exynos 2100:

SoC Google Tensor Qualcomm Snapdragon 888/888 Plus  Samsung Exynos 2100
Configuración

de procesador

  • 2x ARM Cortex-X1 @ 2.8GHz
  • 2x ARM Cortex-A76 @ 2.25GHz
  • 4x ARM Cortex-A55 @ 1.8GHz
Snapdragon 888:

1x ARM Cortex-X1 @ 2.84GHz

Snapdragon 888 Plus:

1x ARM Cortex-X1 @ 2.995GHz

3x ARM Cortex-A78 @ 2.4GHz

4x ARM Cortex-A55 @ 1.8GHz

  • 1x ARM Cortex-X1 @ 2.9GHz
  • 3x ARM Cortex-A78 @ 2.8GHz
  • 4x ARM Cortex-A55 @ 2.2GHz

Tensor prioriza la eficiencia

Phil Carmack, vicepresidente de Google y gerente general de Google Silicon, le dijo a ArsTechnica el razonamiento de la compañía para elegir dos de los núcleos Cortex-X1 de ARM en lugar de solo uno: “el procesador podrá dividir la carga entre los dos núcleos Cortex-X1, incluso para tareas moderadamente significativas, y esto contribuirá a un rendimiento más eficiente”.

Carmack ilustra un caso de uso compartiendo un ejemplo de cámara. Desde la grabación hasta el renderizado, y desde la detección de Google Lens hasta la función de ML, se realizan múltiples tareas a la vez cuando se usa la cámara.

Como resultado, se requiere que varios componentes del SoC funcionen en armonía. Además del hardware de la cámara, el procesador, la GPU, el ISP (procesador de señal de imagen) y la unidad de procesamiento de ML combinan fuerzas para contribuir a una experiencia de cámara sin demoras.

Si Google se quedara con un núcleo Cortex-X1 de rendimiento único en el Tensor, como es el caso de sus contrapartes Snapdragon y Exynos, esta carga de trabajo volvería a los núcleos Cortex-A76 “medianos” que se ejecutan a plena capacidad, pero aún con retraso.

Por el contrario, dos núcleos Cortex-X1 pueden ejecutar la misma carga de trabajo con mayor eficiencia y menor consumo de energía que los núcleos medianos. Una mayor eficiencia energética al realizar las tareas se traduce en una menor generación de calor y una mejor batería de respaldo.

Arquitectura de TPU de GPU con micro CPU tensor de Google Pixel 6 Pro.

En particular, el Pixel 5 o el Pixel 4a 5G, que usaba el chipset Snapdragon 765G, estaban plagados de graves problemas de calentamiento, especialmente al usar la cámara. Por lo tanto, una arquitectura de procesador personalizada debería, en teoría, permitir que Pixel 6 y Pixel 6 Pro asignen recursos de manera óptima.

Por un lado, si bien, Google elige ir con dos núcleos Cortex-X1 en lugar de uno, es un poco impactante ver a Tensor usando núcleos medianos de al menos tres generaciones.

El Snapdragon 888 y el Exynos 2100 usan núcleos medianos basados ​​en Cortex-A78, que es relativamente más eficiente que el Cortex-A76 implementado en Tensor. Google, desafortunadamente, no se molestó en ofrecer ningún razonamiento sólido para esto.

Además, para operaciones de baja intensidad como mantener la pantalla siempre activa (AOD) y Now Playing, Google Tensor tiene un Context Hub especial. Una vez más, una unidad dedicada a tareas con bajo consumo de energía es un paso hacia una mayor eficiencia energética.

Google Tensor SoC usa una GPU de 20 núcleos y un módem Samsung 5G

Junto con el diseño modificado del chip, se informó anteriormente que Google Tensor presentaba una GPU Mali-G78, la misma que la Exynos 2100. Google dice que se trata de un procesador de gráficos de 20 núcleos, que está especialmente diseñado para ofrecer un rendimiento de juego superior.

También afirma que la GPU tiene un rendimiento de 370 por ciento mejor que el del Pixel 5. El desempeño en el mundo real solo se sabrá una vez que tengamos los dispositivos para ejecutar pruebas gráficas y juegos de prueba en ellos.

Es probable que Google Tensor confíe en el módem Exynos 5123 de Samsung para sus capacidades 5G en la mayoría de los mercados en lugar de optar por un módem Qualcomm.

Las señales que apuntan a la existencia de un módem Samsung en Google Pixel 6 y Pixel 6 Pro fueron detectadas por primera vez en Android 12 beta por XDA y luego confirmadas en un informe de Reuters.

El módem Exynos admite frecuencias Sub-6GHz y mmWave 5G. Pero los hallazgos recientes sugieren que solo ciertas variantes, bloqueadas por el operador del Pixel 6, aceptan ambos tipos de señales 5G, mientras que los modelos desbloqueados solo admiten Sub-6GHz 5G.

So, the unlocked Google Pixel 6 does NOT support mmWave 5G. It's sub-6GHz only. The Verizon model (not sure about AT&T and T-Mo yet) does include mmWave in the Pixel 6, which is why it costs $100 more than the unlocked model. #GooglePixel6Pro #GooglePixel

— Z (@ericmzeman) October 19, 2021

Google Tensor es grande en seguridad

Google Tensor presenta la segunda generación de su chip de seguridad dedicado: Titan M2, que es el sucesor del chip de seguridad Titan de primera generación, que ha estado presente en los celulares Pixel premium desde Google Pixel 3.

Google dice que el nuevo chip de seguridad está diseñado para proteger datos confidenciales como contraseñas y PIN contra violaciones en línea, así como técnicas de ataque físico que incluyen “análisis electromagnético, fallas de voltaje e incluso inyección de fallas láser”.

Chip Google Pixel 6 Pro titan m2.

Junto con el chip Titan M2, los celulares Pixel 6 también contarán con un Tensor Security Core, un subsistema basado en procesador que está especialmente diseñado para ejecutar tareas sensibles de forma aislada para que otras aplicaciones tengan acceso a estos datos.

La Inteligencia Artificial es el propósito principal de Tensor

A pesar de las afirmaciones sobre su rendimiento, Google no construyó un procesador personalizado para ofrecer una mayor eficiencia energética que Qualcomm u otros competidores.

La razón principal, como Google compartió sin pedir disculpas, es proporcionar una plataforma estable y segura para ejecutar tareas de inteligencia artificial (IA) y machine learning (ML) en el propio celular, sin depender de una infraestructura en la nube.

De hecho, el conjunto de chips toma su nombre de las Unidades de procesamiento de tensor de Google o de los procesadores acelerados por inteligencia artificial que se utilizan en sus centros de datos.

En retrospectiva, Google podría estar dando pistas sobre un SoC personalizado al introducir chips centrados en inteligencia artificial dedicados, incluidos Pixel Visual Core y Pixel Neural Core.

Además del procesador optimizado, Google Tensor SoC también cuenta con una TPU dedicada, comúnmente conocida como NPU o unidad de procesamiento neuronal, para realizar aplicaciones basadas en inteligencia artificial en Pixel 6 y Pixel 6 Pro.

Debido a su naturaleza y a la experiencia de Google con Machine Learning, Tensor está diseñado para ejecutar este tipo de modelos en los propios dispositivos.

Google Pixel 6 Pro tensor Google traduce el reconocimiento de voz del inglés al japonés.

Esta arquitectura avanzada permite a Tensor realizar tareas complejas como el reconocimiento automático de voz (ASR), que traducirá activamente cualquier otro idioma al idioma predeterminado de tu celular en aplicaciones como Mensajes, WhatsApp y Grabadora o incluso herramientas como Live Caption.

El reconocimiento de voz mejorado también permite que Tensor interprete las pausas y los signos de puntuación en el habla con mayor precisión y utilizando solo la mitad de la potencia que los celulares Pixel anteriores.

Además de un mejor procesamiento del habla, Tensor aporta mejoras significativas a la fotografía. En primer lugar, el chipset ahora facilita la videografía computacional y la fotografía utilizando HDRNet de Google.

Este algoritmo de aprendizaje automático garantiza que Pixel 6 y Pixel 6 Pro capturen los colores más vívidos y precisos en cada cuadro. Tensor también facilita funciones como Face Unblur, para corregir rostros borrosos en fotos en movimiento, Magic Eraser, para parchar objetos no deseados de imágenes y una mejor percepción de los tonos de piel para las personas de color.

¿Por qué Tensor es esencial para Pixel?

Como Google repitió incansablemente a lo largo del evento de lanzamiento de Pixel 6, Tensor garantiza que los últimos avances de Google en IA se puede entregar directamente en sus celulares más recientes y futuros. Esto sería difícil de lograr con un SoC genérico como el Snapdragon 888, especialmente con un control limitado sobre el proceso de diseño del chipset de Qualcomm.

Otra razón por la que Google eligió un SoC personalizado con dos núcleos ARM Cortex-X1 en lugar de solo uno, es para garantizar una mayor eficiencia energética y menos pérdidas relacionadas con el calor. A diferencia de los celulares de Google anteriores, como el Pixel 5, es menos probable que los nuevos Pixel 6 se calienten mientras realizan tareas de rutina, como capturar video 4K.

Snapdragon 888 y Exynos 2100 también han sido criticados por una mala gestión del calor para compensar el mayor rendimiento inicial. Sin embargo, mayores cantidades de calor durante períodos prolongados pueden provocar estrangulamiento y eventualmente reducir y perder desempeño, que es el objetivo principal.

Una última razón detrás de la elección de Google de un SoC personalizado es llamar la atención del mundo hacia sus esfuerzos por recuperar su dominio perdido en la industria de los celulares.

Marcas como Samsung, Apple y Huawei, ya fabrican sus propios conjuntos de chips personalizados, mientras que OPPO también ha estado trabajando en los suyos, según se informa. Todo esto hace que sea esencial para Google hacer un esfuerzo adicional y demostrar su competencia para seguir siendo relevante en la industria de los celulares.

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