外媒詳細研究架構，發現 Google Tensor與三星Exynos其實系出同源、一個模子打造出來

10月19號，Google 正式發布了他們的旗艦手機 Pixel 6和 Pixel 6 Pro，這也是Pixel 系列手機發布以來變化最大的一款手機，除了名字沒變，其他一切都變了。

最大的變化還是當屬 Pixel 6和 Pixel 6 Pro 首次搭載了 Google 自己研發的 Tensor SoC，但 Tensor究竟是什麼和能做什麼一直是個謎。

據官方的說法，Tensor 是 Google 在平衡手機計算負載的一種嘗試，並且這個構思無法利用現成的商業化解決方案來實現。Tensor 結合了 Google Research多年的機器學習經驗，將機器學習性能作為主要的差異化競爭，並能夠為 Pixel 6手機提供許多獨特的，其他手機不具備的功能。

不過，有外媒研究了Tensor 其中的內容，發現這款號稱自研的 CPU ，和三星 Exynos 2100竟然幾乎一樣。與其說是Google的「自研處理器」，更像是三星為Google打造的特製款處理器。

雖然 Google 認為 Tensor是一塊完全由 Google 設計的 SoC，但如果「設計」這個詞大家理解不一樣，得到的結論也不一樣。實際上這塊晶片由 Google 和三星 LSI 共同合作研發，在傳統定製設計和半定製設計（如AMD的APU晶片）之間處於一個模糊界定範圍。

並且 Tensor也是一個相當抽象的一個詞，官方也並沒有任何模型編號訊息透露出來，也沒有說下一代晶片是否叫 Tensor 2。在 Google 內部這款晶片的名稱為GS101，據相關人士推測代表的是 Google Silicon。

每個處理器都有一個型號，Tensor SoC 的晶片 ID 為0x09845000，對應三星的 Exynos 命名方案為 S5E9845，而三星 LSI 最新的 SoC 型號為S5E9840，從數字編號來看，可以印證了是和三星合作的晶片。

至於為什麼 Google SoC 會遵循 Exynos 內部命名計劃?也許是三星為半定製晶片的設計提供了一些優惠價格。

這裡，三星不僅僅是作為一個純粹的合約約定上的製造商，而且完全參與晶片的設計。

當進一步對比三星 Exynos 2100和 Google Tensor 時，也能發現一些相似點，但是也有許多不同。

可以說 Google Tensor 緊跟著三星的 Exynos SoC 系列進行設計的。

除了人們在 SoC 中通常談論的高級別塊，如 CPU 、GPU、NPU 等主要特徵外，還有晶片的基礎塊：結構塊（fabric blocs），IP、時鐘管理架構、電源管理架構，以及將這些部分實現到實際矽中的設計方法。

在紙面上，三星 Exynos、Mediatek Dimension或 Hisilicon Kirin，甚至高通Snapdragon（位於 CPU 端）在規格方面，晶片可能有類似的設計——具有相同的高級別IP，如Cortex CPU 或來自 ARM 的 MALI GPU——晶片仍將以不同的方式結束行為和執行，因為基本的 SoC 架構非常不同。

就 Tesnor 而言，這種底層架構是在三星用於其 Exynos SoC 的IP上構建的，他們使用相同的時鐘管理和電源管理架構。

在IP層次結構中，可以發現高級IP塊（如記憶體控制器、結構IP、所有外部接口的PHY IP）之間，甚至更大的IP功能塊（如ISP或媒體解碼器/編碼器）之間也有其他相似之處。

所以 Google 聲稱 Tensor 完全是他們自己設計的答案就很顯然了，這在某種程度上是真實的，但根據你對「設計」的定義，以及你想如何深入地進行設計。

雖然 Tensor/GS101是基於 Exynos 基礎塊和 IPS 構建的，而且可能是由三星內建和推出的，但 SoC 的定義是由 Google 控制的，因為 Google 的 Pixel 是他們的最終產品應用點。

雖然在 Exynos 2100上，CPU 集群（cluster）似乎非常明顯地位於一個更小、定義更明確的三星一致性互連中，但 Tensor SoC 將 CPU 集群內建到一個更大的 CCI 中。這個 CCI 看起來要麼是互連設置的非常不同的配置，要麼是不同的IP。

Tensor 的 CPU 設置為2x X1 + 2x A76 + 4x A55也有門道。

Google 的 CPU 設置與其他 SoC 不同，它具有2+2+4配置的特點。雖然這並不是真正的獨一無二，三星對 Exynos 9820和 Exynos 990有著非常相同的設置，但 Tensor上的X1+A76+A55配置目前在市場上是獨一無二的。

大多數其他供應商和機具都已升級到1+3+4，大+中+小 CPU 配置。

在Cortex-X1方面，Google 使用一對Cores意味著，從理論上講，具有兩個重執行緒的晶片性能應該高於任何其他只有一個大性能核心的Android SoC 。

X1的頻率為2.8GHz，略低於 Snapdragon 888的2.86GHz和 Exynos 2100 X1 Cores的2.91GHz。Google 為 Cores 配備了1MB的二級快取，類似於S888，是E2100配置的兩倍。

至於中核，Google 使用了 Cortex-A76 cores，這也一直是討論的熱點。

乍一看，考慮到A77和A78 Cortex 都能提供更高的性能和能源效率，核心以2.25GHz的頻率分組，並具有256KB的L2，這似乎有點不合理。根據業界推測，可能的原因是在晶片設計時，三星可能還沒有准備好內建新的 IP。

晶片的設計需要一段時間，雖然它具有X1的特性，但在生產過程中可能已經來不及了。

至於小芯上，有4個A55芯，頻率為1.8GHz。與三星自己的 Exynos 晶片不同，Google 決定為 Cores 提供128KB的二級快取，而不是64KB的快取，因此它們更符合 Snapdragon 888配置。

另一個早期謠言是關於它的 Mali-G78代 GPU 的，此後，Google 正式確認了Mali 第二大 GPU, MP20，僅次於麒麟9000的24核單元。

最初的想法是，Google 可能會以低頻率運行GPU，以優化能源效率，但他們最終仍然在以848MHz的峰值時鐘速度運行 GPU，而 Tiler 和L2的峰值時鐘速度為996MHz。

Google 的 Tensor 也是第一個得到證實的 G78 GPU，它實際上利用了 G78的 ARM 分時鐘平面設計，允許共享的 GPU 結構以比實際著色器核心更高的頻率運行，因此有兩個頻率，實際頻率非常高。

Google Tensor 上的儲存器控制器看起來與 Exynos 2100上的相同，支援 LPDDR5在4倍16位通道配置中，總峰值理論帶寬為51.2GB/s。

Google 還內建了8MB的系統快取，但並不完全清楚，如果這是同一IP三星在 Exynos 2100上使用，似乎是8MB，或者在IP的最小版本中，因為它的架構方式以及它的行為方式存在一些真正的差異。

最後，Google Tensor 的主要焦點顯然是它的TPU，即張量處理單元。到目前為止，Google 只是把它稱為 Tensor SoC 內的 TPU。

有跡象表明，該區塊與 Google 在2018年宣佈的 ASIC「Edge TPU」有關。雖然 Google 沒有在 Tensor 內的 TPU 上發布任何性能指標，但有數據顯示，該區塊的功率高達5瓦。因此，如果兩者確實相關，那麼考慮到過程節點的顯著優勢和總體上更新的 IP，張量TPU（SiC）的性能數字應該非常重要。

這也是 Google 團隊引以為傲的點，它使用了最新的ML處理體系結構，針對 Google 研發團隊在公司內部運行機器學習的方式進行了優化，並承諾允許打開一種新的和獨特的使用案例，這也是定製 SoC 的主要目標。

TPU 塊似乎也帶來了一些 Google 稱之為「GSA」的塊，它負責操作TPU韌體，包含一個四核Cortex-A32 CPU 設置。