ثلاث شرائح مدمجة وGoogle Tensor قيد دعم الحياة

الآراء والأفكار والآراء الواردة في النص تخص المؤلف فقط.

لطالما كانت هواتف Pixel الذكية من Google في طليعة استخدام التعلم الآلي والذكاء الاصطناعي لتقديم تجارب فريدة، كل ذلك من خلال الاستفادة من خبرة Google البرمجية في إنشاء خوارزميات ذكية. الأصلي بكسل كان أول هاتف ذكي يعمل بنظام Android مزودًا بمساعد Google بينما كان أيضًا أول هاتف ذكي بشكل عام يتميز بميزات التصوير الحسابي المدعومة بالذكاء الاصطناعي مثل Lens Blur وSmartburst. كل هاتف متتالي مبني على هذا الإرث وحتى Pixel 5، عقدت Google شراكة مع Qualcomm لاستخدام شرائح Snapdragon الخاصة بها لتشغيل تجارب الذكاء الاصطناعي والتعلم الآلي.

تغير هذا مع إطلاق بكسل 6 و بكسل 6 برو في عام 2021، والتي كانت مدعومة بـ Google Tensor، وهي أول شريحة مخصصة لها. في الموعد، وقالت جوجل هدفها كان إنشاء شريحة خاصة بها حتى تتمكن من “… تقديم إمكانات جديدة تمامًا لمستخدمي Pixel من خلال مواكبة أحدث التطورات في تعلم الآلة.” المعنى الضمني هو أنه إذا تمسكت بشركة كوالكوم، فإنها ببساطة لن تكون قادرة على تحقيق أهدافها. خاصة:

لقد منحنا التصميم المشترك لـ Google Tensor مع Google Research نظرة ثاقبة حول الاتجاه الذي تتجه إليه نماذج تعلم الآلة، وليس ما هي عليه اليوم. وقد أتاح لنا ذلك إنشاء نظام أساسي للذكاء الاصطناعي/التعلم الآلي يمكنه مواكبة عملنا في Google.

كما سلط الضوء أيضًا على كيفية قيام Tensor بتمكين ميزات الذكاء الاصطناعي الجديدة مثل الترجمة المباشرة “للعمل على الوسائط مثل مقاطع الفيديو باستخدام نماذج الكلام والترجمة الموجودة على الجهاز”. فيما يتعلق بقدرات التعلم الآلي الأصلية لجهاز Tensor الأول، فقد تم تسليمها. إذا تم إنشاء سلسلة شرائح Google Tensor خصيصًا لدعم ميزات الذكاء الاصطناعي من Google – سواء لمواكبة نماذج الذكاء الاصطناعي من Google أو دعمها على الجهاز على النحو المنشود – فقد حدث خطأ ما منذ ذلك الحين.

يعد تطوير الرقائق المخصصة الرائدة في السوق مهمة مكلفة. يعود قرار شركة Apple بالاستثمار في الرقائق المستندة إلى Arm والمخصصة بالكامل إلى عصر Steve Jobs عندما استحوذت على اثنتين من شركات تصميم الرقائق المتخصصة في السيليكون منخفض الطاقة وعالي الأداء. يعود أول نموذج أولي لجهاز Mac قائم على Arm أيضًا إلى عصر Jobs، مع ظهرت شائعات عن وجودها لأول مرة في عام 2011، العام الذي سبق وفاة جوبز للأسف بسبب سرطان البنكرياس. وفي العام نفسه، تم بالفعل إنشاء فريق شرائح Apple ما لا يقل عن 1000 قوي. كما استثمرت بشكل كبير في TSMC لضمان أولوية الوصول إلى أحدث تقنيات التصنيع الخاصة بها. باختصار، استثمرت شركة Apple عدة مليارات من الدولارات في جهودها المخصصة في مجال السيليكون لأنها ستوفر انسجامًا لا مثيل له بين أجهزتها وبرامجها.

أرادت Google أيضًا محاكاة نهج Apple من خلال تصميم السيليكون ليتوافق بشكل أفضل مع قدراتها البرمجية الرائدة في السوق والمدعومة بالذكاء الاصطناعي. ومع ذلك، حتى الآن، لم تكن جهودها طموحة تمامًا مثل جهود شركة أبل. تعتبر شرائح Tensor الثلاثة الأولى تصميمات شبه مخصصة، حيث تم تصميمها وتطويرها بشكل مشترك مع Samsung LSI، الفريق الذي يقف وراء شرائح Exynos الخاصة بشركة Samsung. يتم تصنيعها أيضًا بواسطة Samsung Foundry. مصدر Tensor الأصلي وعلاقته الوثيقة بشرائح Samsung Exynos تم تحديدها بقلم أندريه فرومانسو الذي كان يكتب له آنذاك أناندتك. (لقد انتقل فرومانسو منذ ذلك الحين إلى أشياء أكبر وأفضل وهو الآن مهندس رئيسي في شركة كوالكوم يعمل على شريحة Snapdragon X Elite — لذا فهو يعرف شيئًا أو اثنين عن رقائق البطاطس).

لذلك، في حين أن شركة Apple تعمل على تطوير وحدات المعالجة المركزية (CPU) المخصصة بالكامل والمعتمدة على Arm لسنوات عديدة، ومؤخرًا، نوى GPU مخصصة بالكامل أيضًا، تستخدم شرائح Tensor التي شاركت في تصميمها وتطويرها شركة Samsung من Google أنوية وحدة المعالجة المركزية Arm Cortex ووحدة معالجة الرسوميات Arm Mali. ومع ذلك، فهي تتميز بكتل IP مخصصة بالكامل لـ Google، بما في ذلك وحدة معالجة Tensor (TPU)، ومنطقة Titan M الآمنة، وكتل IP مخصصة أخرى كما هو موضح بواسطة Frumansu. يعتمد هذا على عنوان IP المخصص للسيليكون الذي طورته Google عندما كانت لا تزال تستخدم شرائح Qualcomm Snapdragon بما في ذلك بكسل البصرية الأساسية شوهد لأول مرة في بكسل 2 والأول تيتان م الجيب الآمن الذي ظهر لأول مرة في بكسل 3. لقد كان هذا هو النهج الذي اتبعته Google في جميع شرائح Tensor الخاصة بها حتى الآن – Tensor الأصلي، الموتر G2 والأحدث الموتر G3.

وفقا لأحدث الشائعات، قامت جوجل بتصميم موتر مخصص بالكامل. سيتم تصنيع هذا على إحدى عقد TSMC ذات 3 نانومتر بدلاً من عقد سامسونج – على الرغم من ذلك يبدو أن سامسونج تستعيد بعض العملاء لقد خسرت في العامين أو الثلاثة أعوام الماضية أمام TSMC، ويبدو كما لو أن جوجل قد فقدت صبرها مع العملاق الكوري. ولسوء الحظ بالنسبة لمحبي Pixel، فمن غير المتوقع أن تصل هذه الشريحة حتى عام 2025، مما يعني أنه يمكننا أن نتوقع شريحة Tensor أخرى على الأقل من ارتباطها الحالي مع سامسونج. ومع ذلك، فإن العلامات المبكرة ليست واعدة. مثل Tensor G2، الذي كان بمثابة ترقية متواضعة على OG Tensor، فإن الموتر G4 من المتوقع أن تكون ترقية متواضعة على Tensor G3. قد تكون هذه مشكلة بالنسبة إلى Google نظرًا لأن Tensor G3 كذلك غير قادر على التعامل مع أحدث خوارزميات الذكاء الاصطناعي من Google على الجهاز وفقا لخططها الأصلية.

على الرغم من أن Tensor G3 ترقيات معمارية كبيرة، أدائها في المعايير يضع أدائها بين متوسط ​​المدى كوالكوم سناب دراجون 7+ الجيل الثاني و ال سناب دراجون 8+ الجيل الأول. في حين أن الأداء يكفي للحفاظ على بكسل 8 برو تشغيل واجهة مستخدم النظام بسلاسة والمهام الأخرى، فإنه لا يزال عرضة للدفء عند القيام بمهام بسيطة مثل تنزيل التطبيقات وتصوير الفيديو في تجربة هذا الكاتب معها. عندما تصبح الهواتف دافئة بهذه الطريقة في الاستخدام العام، فإن ذلك يعكس نوع عدم الكفاءة الخصائص المعروفة للرقائق تم إنتاجها باستخدام عقدتي 5 نانومتر و4 نانومتر من سامسونج – بما في ذلك عقدة 4LPP المستخدمة في تصنيع Tensor G3. حاولت Google إخفاء أوجه القصور الحرارية هذه عن طريق تحميل Pixel 8 Pro بالكثير من الجرافيت. يظهر عدم الكفاءة نفسه أيضًا في العديد من اختبارات البطارية القياسية التي تم العثور عليها والتي تظهر عادة Pixel 8 Pro خلف ايفون 15 برو ماكس و ال جالكسي اس 23 الترا، منافسيها الرئيسيين.

ربما تكون المشكلة الأكبر في Tensor G3 هي (كما أبرزنا مؤخرا)، أن العديد من أحدث ميزات الذكاء الاصطناعي التي أعلنت عنها Google إلى جانب إطلاق Pixel 8 Pro لا يمكن التعامل معها على الجهاز. هذا على الرغم من جوجل تضع الشريحة على أنها قادرة على القيام بذلك على مدونتها الرسمية. على الرغم من أن جوجل أوضحت عند إطلاقها أن ميزة Video Boost الجديدة تم تحميلها على السحابة للمعالجة، إلا أنها لم توضح بالضبط ما هي الميزات التي تتطلب اتصالاً بالإنترنت. الدليل الوحيد على أنه يتم تحميل معالجة الذكاء الاصطناعي إلى السحابة حتى تعمل ميزة الذكاء الاصطناعي الجديدة هو المكان الذي تشير فيه Google على وجه التحديد بخط صغير إلى أن الميزة “تتطلب تطبيق صور Google”. تتضمن ميزات الذكاء الاصطناعي الجديدة التي لا يتمتع Tensor G3 بالقوة الكافية لمعالجتها على الجهاز، بما في ذلك مساعد Google مع Bard وNight Sight Video ومراجعة قراءة Gboard وMagic Editor وAI Wallpaper وAudio Magic Eraser وتحديث الذكاء الاصطناعي المولد القادم إلى Magic Eraser.

من الواضح أن ثلاث شرائح فقط، ومع العديد من ميزات الذكاء الاصطناعي الجديدة التي يتم طرحها على Google Cloud، فإن مشروع Google Tensor قيد الدعم مدى الحياة. تذكرون أن Google قالت إنها تحولت من استخدام شرائح Snapdragon كما كانت تفعل للأسباب التالية:

لقد منحنا التصميم المشترك لـ Google Tensor مع Google Research نظرة ثاقبة حول الاتجاه الذي تتجه إليه نماذج تعلم الآلة، وليس ما هي عليه اليوم. وقد أتاح لنا ذلك إنشاء نظام أساسي للذكاء الاصطناعي/التعلم الآلي يمكنه مواكبة عملنا في Google.

إن Tensor G3 ببساطة لا يقترب من تحقيق سبب وجود Google الأصلي لإنشاء شرائح خاصة به. وفقًا لشركة Google، تشمل فوائد الشريحة القادرة على معالجة مهام الذكاء الاصطناعي على الجهاز ما يلي: زمن استجابة منخفض (حيث تتم معالجة المعالجة محليًا)؛ الخصوصية (حيث لا يتم تحميل بيانات المستخدم إلى الخوادم البعيدة)؛ وتحسين عمر البطارية (حيث تستنزف الاتصالات الخلوية أو Wi-Fi الطاقة). بدلاً من ذلك، من خلال إلغاء تحميل مهام الذكاء الاصطناعي إلى السحابة، يتم زيادة زمن الوصول على Pixel 8 Pro، وتتضاءل الخصوصية، ويتأثر عمر البطارية في كل مرة يستخدم فيها المستخدم إحدى ميزات الذكاء الاصطناعي الجديدة التي تحتاج إلى استخدام هاتف خلوي أو واي فاي. -اتصال فاي.

في إطلاق الأقوياء سناب دراجون 8 الجيل الثالث بعد أسابيع قليلة فقط من إطلاق Tensor G3، لم تفوت شركة Qualcomm الفرصة لإرسال رسالة إلى Google مفادها أنه لا ينبغي لها التخلي عنها أبدًا. خلال حدث الإطلاق، ركزت شركة كوالكوم بشكل إضافي على قدرات معالجة الذكاء الاصطناعي التوليدية على الجهاز لـ Snapdragon 8 Gen 3، واصفة إياها بـ “عملاق الذكاء على الجهاز”. لم تكن شركة Qualcomm تبالغ – فمعالج Snapdragon 8 Gen 3 هو أول معالج SoC للهاتف المحمول يتمتع بالقدرة على دعم Stable Diffusion على الجهاز، ونماذج الذكاء الاصطناعي الكبيرة التي تصل إلى 10 مليار معلمة.

كشف Snapdragon 8 Gen 3 أيضًا عن تأكيد Google على أن “مقاييس الأداء التقليدية” غير مهمة باعتبارها مهزلة. السبب وراء سحق Snapdragon 8 Gen 3 لقدرات معالجة الذكاء الاصطناعي على الجهاز في Tensor G3 هو أنه أيضًا يسحقها في المعايير. تستدعي شركة Qualcomm مزيجًا من وحدة المعالجة المركزية Snapdragon 8 Gen 3 ووحدة معالجة الرسومات ووحدة NPU التي تشتمل على “محرك الذكاء الاصطناعي”. وذلك لأن وحدة المعالجة المركزية (CPU) ووحدة معالجة الرسومات (GPU) ووحدة المعالجة العصبية (NPU) للهاتف الذكي SoC يتم استخدامها على نطاق واسع عند معالجة نماذج التعلم الآلي التي تعمل على تشغيل ميزات الذكاء الاصطناعي على الهواتف الذكية. تظهر المعايير بوضوح أن Tensor G3 يحتوي على وحدة معالجة مركزية ووحدة معالجة رسومات ضعيفة نسبيًا، في حين أن مادة TPU المخصصة ليست كافية للاقتراب من التعويض عن ذلك.

إن القدرة الحصانية الخام مهمة، وهي مهمة أكثر من أي وقت مضى بفضل ظهور الذكاء الاصطناعي التوليدي على مدار الـ 12 إلى 18 شهرًا الماضية. في هذه المرحلة، الميزة الوحيدة لـ Tensor G3 لمحبي Pixel هي أن Google وعدت بـ 7 سنوات من تحديثات نظام التشغيل لسلسلة Pixel 8، وهو أكثر بكثير مما كان ممكنًا مع Qualcomm. ومع ذلك، في هذه المرحلة، هذا مجرد وعد، ويجب أن تكون هناك علامات استفهام حول قدرة Tensor G3 على دعم Android 21 فعليًا، والذي يعد ظاهريًا آخر تحديثات نظام التشغيل Pixel 8 Pro وPixel. 8 سوف تتلقى.

لا يبدو أن الأمور تتحسن كثيرًا بالنسبة لـ Pixel 9 Pro عند إطلاقه في عام 2024، حيث تشير المؤشرات المبكرة إلى أن Tensor G4 سيستمر مع بنية وحدة المعالجة المركزية الحالية لـ Tensor G3، في حين أنه قد يتلقى ترقية TPU وGPU. سيكون هذا مشابهًا من حيث النهج لـ Tensor G2، والذي كان بمثابة ترقية متواضعة على OG Tensor. لن نتمكن من رؤية Google أخيرًا إلا في عام 2025 وهي تقدم Tensor الذي يمكنه الوفاء بوعد Google الأصلي، واحد تم تخصيصه بالكامل، ولكن – بشكل حاسم – تم تصنيعها على عقدة 3NE الخاصة بـ TSMC. وهذا من شأنه أن يجعل Tensor G5 أكثر قدرة على المنافسة مع الرقائق الرئيسية الأخرى في السوق.

في الوقت الحالي، لا يزال هاتف Pixel 8 Pro معلقًا كما هو، فهل يمكنه النجاة من ترقية تشبه Tensor G2 عندما تكون هناك حاجة إلى بنية جديدة تمامًا وعملية تصنيع أفضل بكثير في أسرع وقت ممكن؟ سيكون الحل الواضح على المدى القصير هو إسقاط Snapdragon 8 Gen 3 في Pixel 9 Pro العام المقبل. ومع ذلك، فإن ذلك من شأنه أن يمثل تحديًا تسويقيًا نظرًا للجهد الهائل الذي بذلته Google في العلامة التجارية Tensor، قبل الأخذ في الاعتبار التكاليف الغارقة التي تم إنفاقها في تطوير Tensor G4 وتكاليف إعادة هندسة تبديل الرقائق. إنها عقبة كبيرة، بحيث يبدو أن جوجل محصورة في مسارها الحالي. لو تتقدم Google كما هو مخطط لها، ومن الممكن أن تقضي على أي ذاكرة تخزين مؤقت متبقية في علامتي Tensor وPixel.

حتى في هذه المرحلة المبكرة، يبدو أن مبيعات سلسلة Pixel 8 كانت ضعيفة. في حين أن Google تقوم تقليديًا بتخفيض وحدات البكسل الخاصة بها لمبيعات الجمعة السوداء، خصومات ضخمة كانت أكثر من 400 دولار أسترالي متاحة بالفعل على Pixel 8 Pro بعد أربعة أسابيع فقط من إطلاقها وقبل أسبوع ونصف من البداية الرسمية لمبيعات الجمعة السوداء. هذا أمر غير عادي للغاية. تستمر سلسلة Pixel في تقديم برامج رائعة وأداء ممتاز للكاميرا. كانت Google رائدة في ميزات الذكاء الاصطناعي الموجودة على الأجهزة في الهواتف الذكية، وتظل ميزات الذكاء الاصطناعي الخاصة بها رائدة في فئتها. لكن رقائق Tensor هي بمثابة شفاء لوتر العرقوب.