Google przygotowuje się do wprowadzenia Tensor G5, procesora który może być prawdziwym przełomem w historii układów mobilnych tej firmy. Po czterech generacjach opartych na współpracy z Samsung, nadchodzący chip będzie w pełni zaprojektowany przez Google i wyprodukowany przez TSMC. Ta zmiana oznacza nie tylko nowego partnera produkcyjnego, ale również fundamentalne przeobrażenie w podejściu do rozwoju procesorów.
Tensor G5, o kodowej nazwie „Laguna”, ma zadebiutować w serii Pixel 10 w 2025 roku. Procesor będzie wykorzystywał zaawansowany proces technologiczny 3nm N3E firmy TSMC, co stanowi znaczący skok w porównaniu do 4nm procesu Samsung używanego w Tensor G4. Kluczowe pytanie brzmi: czy ta transformacja pozwoli Google skutecznie konkurować z flagowymi układami Apple A18 Pro i Qualcomm Snapdragon 8 Elite?
Analiza zmian technicznych, wydajności oraz wpływu na doświadczenie użytkownika Android pokazuje, że Google podejmuje ryzykowną, ale potencjalnie opłacalną strategię uniezależnienia się od Samsung i budowania własnej tożsamości w dziedzinie procesorów mobilnych.
Strategiczne przejście z Samsung na TSMC
Decyzja Google o zakończeniu współpracy z Samsung Foundry w kontekście produkcji procesorów Tensor była podyktowana wieloma czynnikami technicznymi i biznesowymi. Samsung borykał się z problemami wydajności produkcji w zaawansowanych węzłach technologicznych, szczególnie w procesach 4nm i mniejszych. Doniesienia branżowe wskazują, że wydajność produkcji Samsung w technologii 3nm wynosiła jedynie około 20 procent, co oznaczało znaczne straty materiałowe i opóźnienia.
TSMC, wiodący producent półprzewodników na świecie, oferuje nie tylko lepszą wydajność produkcji, ale również bardziej dojrzałe procesy technologiczne. Firma ta produkuje najważniejsze procesory mobilne ostatnich lat, włączając Apple A18 Pro i Qualcomm Snapdragon 8 Elite, co daje Google dostęp do tej samej technologii co konkurenci.
Techniczne korzyści przejścia na TSMC
Proces N3E wykorzystywany w Tensor G5 przynosi konkretne usprawnienia w trzech kluczowych obszarach. Pierwszy to efektywność energetyczna – nowy węzeł technologiczny pozwala na redukcję zużycia energii przy zachowaniu lub zwiększeniu wydajności. Drugi aspekt to zarządzanie temperaturą – problemy z przegrzewaniem trapiące poprzednie generacje Tensor mają zostać znacząco ograniczone dzięki lepszym właściwościom termicznym procesu TSMC.
Trzecia korzyść dotyczy gęstości tranzystorów. Przejście z 4nm na 3nm pozwala na umieszczenie większej liczby elementów na tej samej powierzchni krzemu, co otwiera możliwości dla bardziej zaawansowanych funkcji bez zwiększania rozmiaru układu. Tensor G5 ma powierzchnię 121 mm², co czyni go większym od Apple A18 Pro (105 mm²), ale jednocześnie pozwala na integrację dodatkowych komponentów.
Wpływ na łańcuch dostaw
Zmiana partnera produkcyjnego oznacza również reorganizację całego łańcucha dostaw. Google nawiązał długoterminową współpracę z TSMC, która ma obejmować nie tylko produkcję procesorów mobilnych, ale również układy TPU dla chmury obliczeniowej, projektowanie układów scalonych oraz technologie chłodzenia cieczą. Ta szersza współpraca może przynieść synergię między różnymi projektami Google.
Rewolucja graficzna – GPU z ray tracing
Jedną z najbardziej znaczących zmian w Tensor G5 jest rezygnacja z układów graficznych ARM Mali na rzecz Imagination Technologies DXT-48-1536. Ten dwurdzeniowy procesor graficzny pracujący z częstotliwością 1,1 GHz wprowadza funkcje niedostępne w poprzednich generacjach Tensor.
Najważniejszą nowością jest wsparcie dla ray tracing poziomu 4 – najwyższego stopnia w systemie klasyfikacji Ray Tracing Level System (RTLS). Ta technologia umożliwia realistyczne odwzorowanie światła i cieni w grach mobilnych oraz aplikacjach, co dotychczas było zarezerwowane dla najwydajniejszych procesorów stacjonarnych i konsol.
Architektura DXT i jej możliwości
GPU DXT-48-1536 oferuje 1536 jednostek obliczeniowych FP32 na takt, co przy częstotliwości 1,1 GHz daje teoretyczną wydajność 1,69 teraflops. Chociaż porównywanie TFLOPS między różnymi architekturami ma ograniczenia, ta wartość plasuje Tensor G5 w średnim przedziale wydajności graficznej.
Kluczowym atutem nowego GPU jest implementacja ray tracing z pełnym odciążeniem jednostek ALU. Oznacza to, że operacje związane z śledzeniem promieni są wykonywane przez dedykowane jednostki RAC (Ray Acceleration Cluster), podczas gdy główne rdzenie graficzne mogą skupić się na tradycyjnym renderowaniu. System Ray Coherency Sort grupuje podobne promienie świetlne, zwiększając efektywność obliczeń.
Wirtualizacja GPU
Tensor G5 wprowadza również wsparcie dla wirtualizacji GPU, umożliwiającej korzystanie z akceleracji graficznej w maszynach wirtualnych. Ta funkcja harmonizuje z szerszymi planami Google dotyczącymi technologii wirtualizacji i może okazać się kluczowa dla przyszłych zastosowań w środowiskach korporacyjnych oraz zaawansowanych aplikacji produktywności.
Wydajność AI i uczenie maszynowe
Sztuczna inteligencja pozostaje fundamentem strategii Google w zakresie procesorów mobilnych. Tensor G5 zawiera nową generację TPU (Tensor Processing Unit), która według wewnętrznych testów Google oferuje 14-procentowy wzrost wydajności w porównaniu do Tensor G4. Chociaż ten przyrost może wydawać się skromny, należy pamiętać, że G4 wykorzystywał ten sam TPU co G3.
Nowy TPU ma być wyposażony w rdzenie RISC-V, co pozwala na wykonywanie niestandardowych operacji AI bezpośrednio na poziomie sprzętowym. Ta architektura umożliwia Google większą kontrolę nad optymalizacją algorytmów uczenia maszynowego specyficznych dla usług firmy.
Przetwarzanie obrazu na nowym poziomie
Tensor G5 wprowadza w pełni autorski procesor sygnału obrazu (ISP) zaprojektowany przez Google. Poprzednie generacje korzystały z modyfikowanych układów Samsung z dodatkowymi blokami Google. Nowy ISP ma zapewnić lepszą jakość zdjęć i filmów, szybsze przetwarzanie oraz bardziej zaawansowane funkcje fotografii obliczeniowej.
Układy Tensor słynęły z zaawansowanych funkcji AI w fotografii, takich jak Magic Eraser, Face Unblur czy Real Tone. Nowy ISP w połączeniu z ulepszoną jednostką TPU ma rozszerzyć te możliwości o nowe algorytmy i szybsze przetwarzanie w czasie rzeczywistym.
Porównanie z konkurencją flagship
Tensor G5 będzie konkurował z Apple A18 Pro i Qualcomm Snapdragon 8 Elite, ale analiza wskazuje, że Google nadal nie dorówna absolutnej wydajności tych układów. Wstępne wyniki benchmarków pokazują wyniki 2276 punktów w teście jednordzeniowym i 6175 w wielordzeniowym Geekbench 6, co oznacza 36-procentowy wzrost względem G4.
Dla porównania, Snapdragon 8 Elite osiąga około 3000-3200 punktów w trybie jednordzeniowym i 9500-10500 w wielordzeniowym. Apple A18 Pro notuje podobne wyniki w jednordzeniowych testach (3244 punkty) i około 7714 punktów w testach wielordzeniowych. Tensor G5 pozostaje zatem około generacji w tyle za czołówką.
Strategie Google vs konkurencja
Google przyjął odmienną strategię niż Apple czy Qualcomm. Zamiast maksymalizowania surowej wydajności obliczeniowej, firma koncentruje się na zrównoważonym zestawie funkcji dostosowanych do ekosystemu Android i usług Google. Tensor G5 ma priorytetowo obsługiwać lokalne przetwarzanie AI, fotografię obliczeniową oraz integrację z usługami w chmurze.
Konfiguracja rdzeni CPU (1 Cortex-X4 + 5 Cortex-A725 + 2 Cortex-A520) została zaprojektowana z myślą o efektywności energetycznej rather niż maksymalnej wydajności. Pięć rdzeni średniej wydajności ma obsługiwać codzienne zadania przy niskim zużyciu energii, podczas gdy pojedynczy rdzeń wysokiej wydajności aktywuje się tylko przy wymagających aplikacjach.
Wydajność w praktycznych zastosowaniach
Chociaż benchmarki syntetyczne pokazują różnice w surowej wydajności, rzeczywiste doświadczenie użytkownika może być bardziej wyrównane. Tensor G5 ma zapewnić płynność systemu Android, szybkie przełączanie między aplikacjami oraz responsywność interfejsu na poziomie konkurencyjnych flagship.
Kluczowym obszarem, gdzie Google może zyskać przewagę, jest przetwarzanie AI w czasie rzeczywistym. Aplikacje wykorzystujące uczenie maszynowe, rozpoznawanie mowy, tłumaczenia czy zaawansowane funkcje aparatu mogą działać szybciej i efektywniej na Tensor G5 niż na procesorach ogólnego przeznaczenia konkurencji.
Rewolucja w doświadczeniu Android
Tensor G5 ma potencjał znacząco wpłynąć na doświadczenie użytkowników Android, szczególnie w kontekście urządzeń Pixel. Nowy procesor wprowadza usprawnienia w kluczowych obszarach codziennego użytkowania smartfona.
Pierwszym obszarem jest zarządzanie energią. Przejście na proces 3nm TSMC w połączeniu z optymalizowaną architekturą CPU ma przedłużyć czas pracy na baterii. Szczególnie istotne jest to w kontekście intensywnego korzystania z funkcji AI, które dotychczas znacząco wpływały na żywotność baterii.
Fotografia i wideo na nowym poziomie
Autorski ISP w połączeniu z nowym TPU otwiera możliwości dla zaawansowanych funkcji fotograficznych poprzednio niedostępnych na urządzeniach mobilnych. Google planuje wprowadzenie ulepszonego przetwarzania HDR, szybszej stabilizacji obrazu oraz nowych algorytmów redukujących szumy w trudnych warunkach oświetleniowych.
Wsparcie ray tracing w GPU może przełożyć się na realistyczne efekty świetlne w trybie portretowym oraz zaawansowane możliwości wirtualnej i rozszerzonej rzeczywistości. Te funkcje mogą znaleźć zastosowanie nie tylko w fotografii, ale również w aplikacjach biznesowych i edukacyjnych.
Integracja z ekosystemem Google
Tensor G5 został zaprojektowany z myślą o głębokiej integracji z usługami Google. Lokalne przetwarzanie AI ma umożliwić działanie Asystenta Google bez konieczności stałego połączenia z internetem, szybsze tłumaczenia w czasie rzeczywistym oraz bardziej precyzyjne rozpoznawanie mowy.
Nowy procesor ma również wspierać zaawansowane funkcje multitaskingu Android, w tym ulepszoną wirtualizację aplikacji i efektywniejsze zarządzanie pamięcią operacyjną. To może przełożyć się na płynniejszą pracę z wieloma aplikacjami jednocześnie.
Wyzwania i perspektywy rozwoju
Tensor G5 reprezentuje znaczący krok naprzód dla Google, ale jednocześnie niesie określone wyzwania i ograniczenia. Pierwszym problemem jest gap wydajnościowy względem konkurencji – mimo ulepszeń, procesor nadal pozostaje około generacji w tyle za Apple i Qualcomm w surowej wydajności obliczeniowej.
Drugim wyzwaniem jest stabilność pierwszej generacji układu produkowanego przez TSMC. Zmiana partnera produkcyjnego zawsze wiąże się z ryzykiem problemów technicznych, które mogą ujawnić się dopiero po wprowadzeniu produktu na rynek. Google musi zapewnić odpowiednie testowanie i optymalizację oprogramowania.
Długoterminowa strategia
Google planuje kontynuację współpracy z TSMC przez co najmniej pięć generacji procesorów (G5-G9), co ma umożliwić stopniowe dogonienie konkurencji. Tensor G6, przewidziany na 2026 rok, ma skupić się na zwiększeniu surowej wydajności, podczas gdy G5 priorytetyzuje efektywność i funkcje AI.
Kluczowe znaczenie będzie miało wsparcie deweloperów Android dla nowych możliwości Tensor G5. Funkcje takie jak ray tracing czy zaawansowane przetwarzanie AI wymagają odpowiednich API i narzędzi programistycznych, aby ich potencjał mógł być w pełni wykorzystany przez aplikacje trzecich firm.
Pozycja na rynku
Success Tensor G5 będzie mierzony nie tylko wydajnością benchmarków, ale przede wszystkim przyjęciem przez użytkowników i wpływem na sprzedaż urządzeń Pixel. Google musi przekonać konsumentów, że unikalne funkcje AI i zintegrowane doświadczenie są wartościowe mimo niższej surowej wydajności.
Konkurencja w segmencie flagship staje się coraz bardziej zacięta, z nowymi układami od MediaTek (Dimensity 9400), ulepszonymi procesorami Qualcomm oraz stałym rozwojem układów Apple. Google musi znaleźć własną niszę, koncentrując się na unikalnych zaletach ekosystemu Android i usług firmy.
Przyszłość procesorów Google
Tensor G5 stanowi foundation dla długoterminowych ambicji Google w dziedzinie krzemu mobilnego. Firma inwestuje znaczne środki w rozwój własnych zespołów projektowych i technologii, co ma doprowadzić do pełnej niezależności technologicznej w ciągu najbliższych lat.
Przejście na TSMC to także opportunity dla Google, aby uczestniczyć w rozwoju przyszłych węzłów technologicznych. Firma planuje wykorzystanie procesu 2nm dla kolejnych generacji, co może przynieść znaczące usprawnienia w wydajności i efektywności energetycznej.
Tensor G5 pokazuje, że Google jest gotowy podjąć wyzwanie konkurowania z Apple i Qualcomm na własnych zasadach. Chociaż pełne rezultaty tej strategii będą widoczne dopiero po kilku latach, nadchodzący procesor stanowi ważny krok w kierunku technologicznej niezależności największej firmy internetowej świata. Sukces będzie zależał od tego, czy Google zdoła przekuć teoretyczne zalety swojego podejścia na praktyczne korzyści dla użytkowników Android.
