“Exklusivt: Google Pixel 9-processorn kommer inte att vara den ambitiösa chip vi hoppats på.

När Google Pixel introducerade sin första Tensor-chipset med Pixel 6 var dess avsikter ganska tydliga: att växa oberoende av Qualcomms Snapdragon (eller någon annan chipleverantör) och att bygga upplevelser som annars skulle vara omöjliga. Medan vi fortfarande väntar på Pixel 8-serien och dess tillhörande tredje generationens Tensor G3-processor har Google Pixel chip redan levererat imponerande funktioner som sannolikt skulle vara omöjliga på andra chip, särskilt inom AI och bildbehandling.

Allt detta underminerades emellertid något av det faktum att Tensor-chips hittills har utformats i samarbete med Samsung. Medan de har delar som är byggda av Google Pixel härstammar stora delar av deras design från Samsungs Exynos-chips.

Tyvärr kommer detta att förbli fallet för den kommande Tensor G3 och framtida Tensor G4. Tack vare en insideman från Google Pixel  har Android Authority nu lärt sig Google Pixel Tensor-planer för 2024 och framåt. Enligt The Information (med betalvägg) planerade Google ursprungligen att släppa sin 2024 Pixel-serie med en “helt anpassad” Tensor SoC med kodnamn “Redondo” (internt även känt som “RDO”), byggd på en TSMC-processnod. Men på grund av en missad tidsfrist var chipet för sent för att inkluderas i 2024 års Pixel 9-serie (eftersom chiputveckling är en lång process som vanligtvis börjar flera år före lanseringen).

Google Pixel  har istället beslutat att tillverka SoC för teständamål, eftersom dess efterträdare, som sannolikt kommer att ingå i 2025 Pixel-enheter, kommer att dela många av sina designelement. Som vi har lärt oss har Google Pixel designat en utvecklingskort som kallas “ChallengerDeep” för att arbeta med chipet.

Det finns emellertid fortfarande frågan om Pixel 9. Med Redondo borta behöver Google Pixel ett annat chip för att bli Tensor G4. Lösningen på detta problem är ett nytt chip med kodnamnet “Zuma Pro”. Observera att Tensor G3 – SoC som kommer till Pixel 8-serien – är känt som “Zuma”. Pixel 9 kommer inte att ha Google Pixel Redondo-chip enligt planerna, det kommer istället att använda Zuma Pro. Det nya chipet är fortfarande halvanpassat, med samutformning med Samsungs System LSI-avdelning, och kommer troligen att bli en mindre uppgradering än ursprungligen planerat. Detta liknar hur Tensor G2 (kodnamn “Whitechapel Pro”) var en måttlig uppdatering jämfört med den ursprungliga Tensor (“Whitechapel”). Chipet körs för närvarande under ett utvecklingskort med kodnamn “Ripcurrent 24” (också känt som “Ripcurrent Pro”), medan Tensor G3 använde bara “Ripcurrent”.

Google Pixel arbetar redan med nästa generations helt anpassade Tensor-chip med kodnamnet “Laguna Beach” (eller helt enkelt “Laguna”) för 2025 Pixels. Utvecklingskortet för chipet har kodnamnet “Deepspace”.

Du kanske är förvirrad över vad “helt anpassat” eller “halvanpassat” ens betyder i sammanhanget av SoC-design. För att svara på det måste vi se på historien om Tensor-chips och hur de kommer att förändras efter denna övergång.

Hur man utformar en anpassad SoC (snabbt) Samutforma en SoC med Samsung Google Pixel närmar sig förmodligen först utformningen av sin egen SoC något så här: för flera år sedan ville det ha något som integrerade det fantastiska arbetet från sina befintliga hårdvaruteam (som Pixel Visual Core, Titan-säkerhetschipet och Edge TPU) i en enda smartphone-chip som skulle vara skräddarsydd för dess behov och krav.

Vid den tiden var Google Pixel chipgrupp (känd som gChips) ganska liten, så att utforma en komplett SoC från grunden skulle vara svårt (om inte omöjligt). Istället beslutade Google Pixel att hitta någon som kunde hantera delar av designprocessen som det inte hade kapacitet för medan dess team arbetade med komponenter som mer direkt påverkade Pixel-användarupplevelsen.

Samsung LSI inrättade enligt uppgift en ny division för “anpassade SoC” i början av 2020 och erbjöd nära designstöd till nya chipsetkunder. Företaget ville dra nytta av sin massiva IP-blockbibliotek som omfattade allt från processorer till 5G-modemer och förlitade sig på sin beprövade erfarenhet inom en mängd olika produkter. Vi vet inte exakt när Google Pixel kontaktade Samsung (det skulle sannolikt ha varit 2019 eller tidigare), men naturen och timingen av Tensor och allmänhetens medvetenhet om Samsungs anpassade chipföretag passar ganska bra.

Inledningsvis arbetade Google Pixel med mindre IP-block och behövde en erfaren chipdesigner för att sätta samman resten. Google Pixel  skulle ha levererat en lista över sina projektbehov, bestående av den anpassade maskinvara man ville inkludera och specifika anpassningar – till exempel Tensor’s mer unika 2+2+4 CPU-kärnlayout. Samsung började arbeta med sin del av kontraktet och använde IP från sitt enorma bibliotek för att bygga ut resten av SoC enligt de specifika kraven. Samtidigt började Google förbereda sig för att leverera sin anpassade maskinvara (som Titan-chipet, Edge TPU, anpassade ISP-element eller en anpassad AV1-dekoder) till Samsung för slutlig integration. Därefter började Samsung arbeta med den fysiska utformningen av chipet och tillverkade det så småningom i en av sina fabriker.

Efter det hjälpte Samsung Google Pixel i de första stadierna av arbetet med chipet (kallat “uppstart”) och bistod dem vid att lösa problem och buggar. Företaget tillhandahöll även Google Pixel programvara för vissa av designelementen som finns i chipet.

Tack vare allt detta kunde Google Pixel få sitt första anpassade chip på marknaden på betydligt kortare tid och med en mindre team än vad som hade krävts för att bygga Tensor självständigt.

Går (helt?) oberoende Under de senaste åren har gChips utökat sitt team och sin erfarenhet avsevärt. Det har också utökat sitt IP-blockbibliotek. Till exempel introducerade Tensor G2 en DSP som kallades GXP. Google Pixel har allt bättre förmåga att lämna Samsungs handhållning.

Så, vad förändras exakt med Redondo och Laguna Beach? Google Pixel kommer nu att vara ansvarig för alla delar av designprocessen som tidigare gjorts av Samsung.

Först måste det skaffa de nödvändiga maskinvaru-IP-blocken, antingen genom att designa dem internt eller genom att licensiera dem från en tredje part. Det finns många företag som tillhandahåller den här typen av tjänster, som Arm, Cadence, Synopsys eller… Samsung. Det är ganska troligt att Google Pixel fortfarande kommer att använda viss IP som ursprungligen användes i Exynos-chips i sina “helt anpassade” chips, men designens natur kommer att vara betydligt mer anpassningsbar.

Genom att gå bort från Samsung får Google Pixel Pixel större kontroll över framtida chip. Googles designteam måste också hantera verifiering och fysisk design av chipen, två välkända svåra aspekter. Inte bara det, de kommer att vara ansvariga för att hantera chipfabriker (som TSMC) och andra diverse steg de kan stöta på i processen. Mycket programvara kommer sannolikt behöva skrivas från grunden, och Google kommer inte längre att ha Samsung att fråga om stöd.

Hur kommer det att se ut i praktiken?
Det är osannolikt att vi kommer att se drastiska förändringar i de kommande Tensor-chipen på kort sikt. Att gå över till helt anpassade chips är ett satsning på självständighet och kommer att möjliggöra för Google Pixel att anpassa sina chips utöver vad som för närvarande är tillgängligt, men det är ingen mirakelkur – det är helt enkelt nästa logiska steg i utvecklingen av Tensor. En sak som vi vet säkert är dock att det kommer att låta dem byta till TSMC:s foundry, som för närvarande erbjuder tillverkningsnoder som är betydligt mer effektiva än något som erbjuds av Samsung.”