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谷歌|Google自研手机SoC深度揭秘：翻车了？

因为上一代用骁龙 765G 的骚操作，在大家心目当中，Google Pixel 系列算是断更一代 。
Pixel 6 系列就不同了，有 Google 自研 SoC——Google Tensor（Tensor 是张量的意思，名字就很 AI，很ML）、追上时代的相机硬件，也有相对厚道的价格 。
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重回旗舰市场的计算摄影大佬，终于肯用现代的 CMOS 了！机圈立即奔走相告，直到国外用户拿到真机，Anandtech 放出 Google Tensor 的测试成绩和分析……
在不改变 Anandtech 原意的情况下，我们对这颗如此重要和有趣的 SoC 的内容进行整理和编译 。
全自研还是魔改（半定制）？
Google 表示 Google Tensor 是迈向新型工作负载探索之旅的起点，现有芯片方案无法实现他们说的目标 。凭借多年来的机器学习研究经验，Google 把 Tensor 做成一款以机器学习作为差异化的 SoC，据说其让 Pixel 能实现很多独特的新功能 。
关于 Google Tensor 的第一个争议是，它是全自研？还是魔改（半定制）？这里主要看你对 “自研” 的定义，Google 和三星看似密切的合作，模糊了传统的自研和半定制之间的界限 。
在 Google 内部，Google Tensor 代号是 GS101，可能是 Google SoC 或 Google Silicon 的意思 。而之前爆料说的 Whitechapel（白教堂），还没有任何证据表明其是真实存在的芯片 。
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而 Google Tensor 基本遵循三星 Exynos 的命名规则，其 ID 是“0x09845000”，拆解后能看到丝印是 S5P9845（编者：原文发布之初，认为 ID 对应 S5E9845，但经 TechInsights 拆解，确认是 S5P9845） 。作为参考，三星 Exynos 2100 的 ID 是 S5E9840，Exynos 1080 是 S5E9815 。
几年前就有报道说三星开始提供半定制的芯片服务，当时就有三星与思科、Google 的合作消息 。ETNews 在 2020 年 8 月的文章中提到，三星会根据客户需求提供“定制”技术和功能，甚至从芯片设计阶段就开始提供 。
三星不再是简单的芯片制造商，而是完全参与芯片设计，这都可以和 ASIC 设计服务相提并论了 。但这是个很特殊的情况，毕竟三星不但有台积电那样的芯片代工业务，它也有自己的自研 SoC 。
Google Tensor 和三星 Exynos 高度同源，除了大家常说的 CPU、GPU、NPU 等高级结构外，芯片中的基本结构很多都是同源的 。虽然纸面上，三星、联发科、海思，甚至高通（只有CPU方面），用的都是 arm 的 Cortex CPU 和 Mali GPU 公版架构，但它们的底层架构还是非常不同的 。
Google Tensor 使用的是三星 Exynos 的框架，不但有相同的时钟和电源管理架构，它们的存储控制器、外部接口的 PHY IP 等高级块，甚至连 ISP 和媒体编解码器等较大的 IP 功能块都很相似 。有趣的是，Github 上已经有 GS101 的公开信息，可以 1:1 地比较它和 Exynos 的结构组成 。
不过，虽然用了 Exynos 的基础模块和框架，但 SoC 的定义确实由 Google 控制，结构和  IP 块之间的连接设计上，Google Tensor 和三星 Exynos 都是不同的 。
例如 Exynos 上，CPU 是用总线连起来的，而 Google Tensor 的 CPU 集群是被集成在一个更大的 CCI 里面 。从外部看，可能是用了不同的总线设计，也可能是完全不同的 IP 。另外，像内存控制器的连接方式，它们也是不太一样的 。
性能规格分析
单看 CPU 就知道 Google Tensor  的特殊之处，2x X1 + 2x A76 + 4x A55，这个“2+2+4”结构在三星 Exynos 9820 和 Exynos 990 都出现过 。但当今 Android 旗舰 SoC 中，1+3+4 才是绝对的主流 。而且敢堆 2 颗 X1 的，仅 Google 一家 。
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理论上有两颗 X1 超大核，其 CPU 多核性能会比单颗 X1 的产品更强 。而频率上，Google Tensor  的 X1 都是 2.8GHz，略低于骁龙 888 的 2.84GHz 和 Exynos 2100 的 2.91Hhz 。此外，Google 还和骁龙888 一样给了 1MB L2 缓存，比 Exynos 2100 的 512KB 残血 X1 更猛 。
大核（编者：你喜欢叫中核也行）这边，Google 选择了古早的 A76 架构，这是件很有争议性的事（2.25GHz，256KB 的 L2 缓存） 。毕竟这并不合理，因为 A77 和 A78 的性能和能效比都更高 。连 Anandtech 都没从 Google 那里得到明确的解释 。
他们猜测可能是几年前设计芯片的时候，三星手上也没有更新的 IP 供 Google 选择 。也可能是在超大核换成X1 的时候，没有时间连大核也一起换了 。但 Google 应该不是特意选用 A76 的，因为从下面的测试可以发现，A76 真的是跟不上时代了 。


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