有消息稱，谷歌與三星合作研發(fā)的處理器已經(jīng)收到第一批工程樣本。該處理器代号“Whitechaple”，采用三星5nm制程，將(jiāng)搭載在Pixel手機及Chromebook筆記本上。在自研了雲端、邊緣端處理器之後(hòu)，谷歌自研手機處理器意欲何爲?將(jiāng)對(duì)谷歌的生态、産品産生哪些影響?
面(miàn)向(xiàng)終端設備的主處理器
據悉，谷歌與三星聯合設計的5nm芯片是一枚“起(qǐ)到關鍵作用的”主處理器，對(duì)設備的運行速度、電池續航能(néng)力和性能(néng)起(qǐ)到決定性作用。該處理器采用Arm 8核CPU，硬件針對(duì)谷歌機器學(xué)習進(jìn)行優化，并支持谷歌助手和“始終在線”功能(néng)。
近期，谷歌收到了第一批工程樣本。該處理器明年有望搭載在Pixel手機上，後(hòu)續版本將(jiāng)搭載在Chromebook筆記本上。
谷歌一直在強化半導體業務能(néng)力。此前發(fā)布的Pixel手機上已經(jīng)搭載了谷歌定制設計的機器學(xué)習和圖像處理芯片，谷歌還(hái)從蘋果、英特爾等競争對(duì)手“挖角”了芯片工程師。但是，手機處理器需要CPU、GPU、通信基帶等多個芯片，任何一個短闆都(dōu)將(jiāng)使谷歌無法完全擺脫對(duì)高通等芯片巨頭的依賴。
補齊雲邊端芯片版圖
無論是海外五大科技巨頭 “FAANG”(臉書、蘋果、亞馬遜、奈飛、谷歌)，還(hái)是國(guó)内的“BAT”，都(dōu)在進(jìn)軍芯片設計業務。早在2006年，谷歌就開(kāi)始研究如何在數據中心中使用GPU、FPGA和定制ASIC。在科技巨頭跨界“造芯”的道(dào)路上，谷歌是一支不可忽視的力量。
從2015年起(qǐ)，谷歌基于自主研發(fā)的定制化芯片TPU，完成(chéng)了雲-邊、端-端的計算架構協同。2016年的I/O 開(kāi)發(fā)者大會上，谷歌公布了自主研發(fā)的定制化芯片Tensor Processing Units (TPU)，以強化數據中心的機器學(xué)習能(néng)力。
2017年，谷歌將(jiāng)第二代TPU引入谷歌雲平台，後(hòu)續推出的第三代雲TPU利用谷歌雲平台的AI服務運行及其學(xué)習模型，可實現單個Pod中每秒超過(guò)100千萬億次浮點運算性能(néng)。在雲TPU的基礎上，谷歌又推出了針對(duì)邊緣側的Edge TPU。這(zhè)款ASIC芯片是對(duì)Cloud TPU和谷歌雲服務的補充，能(néng)實現端到端、雲端到邊緣的基礎架構。
在雲計算、AI、5G的催化下，雲邊端一體化趨勢增強。華爲、阿裡(lǐ)、英特爾等廠商都(dōu)在踐行“雲-邊-端”的計算架構協同。華爲董事(shì)徐文偉表示，華爲的價值主張是打造一個平台，把衆多的傳感器連接起(qǐ)來，實現連接+平台+AI+生态。爲此，華爲在端、邊、雲都(dōu)推出并部署了AI芯片。在手機端，華爲從麒麟 970 開(kāi)始嵌入AI 芯片，在邊緣端，華爲推出了應用于汽車的人工智能(néng)計算芯片 Ascend 310，在雲端則部署了鲲鵬 920等芯片。阿裡(lǐ)雲推出IoT邊緣計算産品Link Edge時宣布將(jiāng)打造雲、邊、端一體化的協同計算體系，并陸續推出用于設計制造高性能(néng)端上芯片的IP核玄鐵910、SoC芯片設計平台“無劍”、雲端芯片含光800，端雲一體初步成(chéng)型。
在終端側，谷歌曾爲手機主處理器設計輔助芯片，包括提升手機圖像處理能(néng)力的Pixel Visual Core，提升聲音識别和轉錄能(néng)力的Pixel Neural Core等，以負載手機端的機器學(xué)習類任務。但是，随着雲算力下沉、終端算力上升、邊緣算力融合的趨勢不斷加強，擁有一顆針對(duì)自家生态進(jìn)行優化的端處理器，才能(néng)更好(hǎo)地發(fā)揮谷歌在機器學(xué)習的優勢和沉澱，讓手機、筆記本等終端與谷歌的AI算力體系緊密貼合。
提升産品體驗
2010年，蘋果發(fā)布了采用自研處理器A4和自家操作系統iOS4的裡(lǐ)程碑式産品iPhone4，自此擺脫了對(duì)三星處理器的依賴。
長(cháng)期以來，谷歌安卓與蘋果iOS是兩(liǎng)大手機操作系統。蘋果通過(guò)自研A系列處理器，讓硬件更好(hǎo)地貼合軟件系統需要，實現軟硬件一體化。谷歌自研移動終端處理器，也有利于更好(hǎo)地發(fā)揮軟件系統能(néng)力，通過(guò)軟硬件協同優化終端體驗。
“谷歌與蘋果殊途同歸，谷歌一直在建立半導體能(néng)力，在掌握軟件的同時掌握硬件，這(zhè)種(zhǒng)軟硬件一體化的方式無疑是推動服務深度整合的最好(hǎo)方法。自研處理器是谷歌打造閉環生态的初步嘗試，也是第一步。” 賽迪顧問集成(chéng)電路産業研究中心分析師陳躍楠向(xiàng)記者指出。
集邦咨詢分析師姚嘉洋向(xiàng)記者表示，由于智能(néng)型手機大多是以Android陣營爲主，谷歌累積了龐大的數據庫與AI運算資源，打造自有處理器有利于優化智能(néng)手機的AI應用。例如，讓用戶與手機語音助理之間的對(duì)話更爲智慧，讓語音助理更好(hǎo)地理解用戶需求、語言翻譯更爲精确，省電與性能(néng)提升表現更爲優異等，以Google現今的布局态勢來看，确實會有這(zhè)樣的戰略思考。
但是，手機處理器研發(fā)門檻高，屬于資金、技術密集型業務，是塊難啃的硬骨頭。姚嘉洋表示，蘋果之所以能(néng)在處理器領域如魚得水，得益于先前的收購策略和早期投入，累積了相對(duì)豐富的處理器開(kāi)發(fā)經(jīng)驗。加上蘋果近年來在業務上的轉型，服務相關收入日益攀升，推動整體獲利提升，這(zhè)成(chéng)爲處理器研發(fā)的堅實後(hòu)盾，使得蘋果在處理器開(kāi)發(fā)上處于一定的領先地位。
與蘋果類似，谷歌在移動芯片領域也有着早期收購和人才積累。在2010年A4處理器發(fā)布之前，蘋果傳出收購被用于手機和移動終端的芯片企業Intrinsity。同時，谷歌也傳出收購芯片設計創業公司Agnilux。2017年，有消息稱谷歌挖角了蘋果的芯片設計師Manu Gulati擔任SoC系統架構設計師。
此前Gulati 曾參與iPhone、iPad 以及 Apple TV 等産品定制芯片的研發(fā)。同一年，谷歌斥資11億美元收購HTC手機研發(fā)團隊，進(jìn)一步增強手機硬件的設計能(néng)力。去年，谷歌在印度班加羅爾成(chéng)立了新的芯片團隊，成(chéng)員包括從英特爾、英偉達、高通聘用的工程師，目标是設計手機及數據中心芯片。
但是，谷歌自研手機處理器并非毫無風險。受限于Pixel手機的市場份額，谷歌需要把控處理器研發(fā)投入和産品收益的平衡。
“由于Pixel手機在市場仍屬于少數，開(kāi)發(fā)一顆5nm的主處理器置于智能(néng)手機中，單是開(kāi)發(fā)費用動辄需要數百萬甚至千萬美元。盡管谷歌近年的營收表現十分優異，但若無法一戰成(chéng)名，恐怕不利于長(cháng)期的處理器開(kāi)發(fā)計劃。” 姚嘉洋說。