What to really expect from Google’s “Whitechapel” SoC

Meinungsbeitrag von

Robert Triggs

Gerüchten zufolge wird Google Pixel 6 das lange gerüchteweise benutzerdefinierte Smartphone-Silizium von Google mit dem Codenamen “Whitechapel” vorstellen. Mit anderen Worten, das Pixel 6 scheint die Marke Snapdragon von Qualcomm für etwas zu verlieren, das mithilfe der SLSI-Abteilung (System Large-Scale Integration) von Samsung im eigenen Haus gebaut wurde. Das sind die Leute bei Samsung, die CPU-Kerne, Speicher, Modems und andere Komponenten für integrierte Schaltkreise in einen einzigen Siliziumchip (SoC) integrieren.

Experten haben die Geschichte schnell in den Griff bekommen, als Google endlich die Verarbeitungsdominanz von Apple übernahm. In der Zwischenzeit träumen Pixel-Fans bereits von den perfekten Siliziumfunktionen für ihr perfektes Handy. Wie bei allen potenziell großen Veränderungen in der Branche ist es wichtig, eine Bestandsaufnahme des Gesamtbildes vorzunehmen, zu bewerten, was möglich ist, und diese hohen anfänglichen Erwartungen zu erfüllen.

Es gibt definitiv einige interessante Möglichkeiten für einen von Google geführten Prozessor für mobile Anwendungen. Ich erwarte jedoch sicherlich nichts zu bahnbrechendes vom Whitechapel SoC, insbesondere in seiner ersten Generation.

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Google bereitet sich nicht darauf vor, Apples benutzerdefinierte CPUs zu schlagen

Beginnen wir mit den „schlechten“ Nachrichten: Googles Whitechapel SoC wird nicht leistungsfähiger sein als der Qualcomm Snapdragon 888 oder der Apple A14 Bionic. Zumindest in den Abteilungen CPU und GPU.

Wie kann ich einen so kühnen Anspruch erheben, ohne den Chip zu testen? Einfach. Google wird die meisten seiner Teile von der Stange nehmen und daher wird der Großteil seiner Kernkomponenten für die Verarbeitung mit ziemlicher Sicherheit in Form von bekannten Arm Cortex- und Mali-Komponenten ankommen.

Wir wissen das, weil Samsung seine Mongoose-CPUs über Bord geworfen hat und Google kein spezielles Entwicklungsteam für mobile CPUs hat, um einen eigenen wettbewerbsfähigen Arm-basierten Kern aufzubauen. Obwohl Google einige Mitarbeiter im Bereich Chipdesign an Bord hat, sind diese im gesamten Unternehmen verteilt. Beachten Sie, dass Qualcomm kürzlich Nuvia mitgebracht hat, um beim Aufbau von CPUs mit benutzerdefiniertem Arm zu helfen. Google hat so etwas nicht investiert, um Apple zu fangen.

Es gibt keinen Hinweis darauf, dass Google die benutzerdefinierte CPU- und GPU-Siliziumroute beschreitet.

In Folgeberichten wird darauf hingewiesen, dass Google sich für ein bewährtes Tri-Cluster-CPU-Setup entscheidet. Dies könnte eine vertraute Angelegenheit mit Cortex-X1, A78 und A55 sein, könnte aber auch zwei Leistungsstufen A78 oder A78 und A76 umfassen, wenn Kosten- und Flächeneffizienz für die Designziele von Google wichtiger sind.

Ebenso hat Google keine interne Abteilung für mobile Grafiken. Es ist höchst unwahrscheinlich, dass Samsung die Früchte seiner AMD RDNA-Grafikpartnerschaft teilen wird, bevor es 2022 seinen eigenen Exynos-Chipsatz auf den Markt bringt. Stattdessen scheint ein handelsüblicher Arm Mali-G78 oder neuer am wahrscheinlichsten zu sein, aber Mali hat sich historisch unterdurchschnittlich entwickelt gegen Qualcomms Adreno. Eine Imagination Technologies GPU ist ebenfalls möglich.

Unter dem Strich ist es höchst unwahrscheinlich, dass Google in den wichtigsten täglichen Leistungsabteilungen etwas Spielveränderndes anbietet.

5G-Modem ist ein großes Unbekanntes

2021 Flaggschiff-Smartphones werden endlich mit integrierten 5G-Modems an Bord des Haupt-SoC ausgeliefert. Dies ist jedoch für Pixel 6 keine Selbstverständlichkeit. Google verfügt nicht über eine eigene 5G-Modemtechnologie. Apple kauft beispielsweise ein externes Snapdragon X55 5G-Modem, um es mit seinem A14 Bionic in der iPhone 12-Serie zu koppeln. Wenn Google an der 5G-Technologie von Qualcomm festhalten möchte, wird diese sicherlich nicht integriert, was höhere Kosten und einen höheren Stromverbrauch bedeutet.

Denken Sie daran, dass Qualcomm auch in den USA die CDMA-Patentexklusivität besitzt. Dies ist ein Hauptgrund, warum Samsungs Galaxy-Smartphones in den USA und anderswo in Exynos mit Snapdragon-Chipsätzen ausgestattet sind. Zugegeben, dies wirkt sich nur auf Verizon und ältere Sprint-Netzwerke aus, und CDMA wird endgültig auslaufen. Es bleibt jedoch ein rechtliches Problem, das Google möglicherweise an die Modemtechnologie von Qualcomm gebunden hält, auch wenn dies für Googles Pläne möglicherweise nicht unbedingt erforderlich ist.

Von wem Google ein 5G-Modem bezieht, könnte eine große Sache sein.

Qualcomm verfügt auch über ein robustes 5G-Patentportfolio, aber die 5G-Modems von Samsung sind in den USA für Breitband- und kommerzielle Lösungen erschienen. Theoretisch könnte Samsung Google seine integrierte 5G-Modemtechnologie für Whitechapel zur Verfügung stellen. In diesem Fall könnte es sich als Durchbruch für von Samsung hergestellte 5G-SoCs auf US-amerikanischem Boden herausstellen.

Natürlich wird es auch sehr interessant sein zu sehen, welche 4G- und 5G-Bänder der Google-Chipsatz unterstützt und ob die mmWave-Technologie Teil des Bildes ist.

Erwarten Sie einen Fokus auf Sicherheit

Erinnern Sie sich an Googles Titan M-Sicherheitschip, der im Pixel 3 debütierte? Ich auch nicht bis heute. Die Idee war eindeutig auf Apples Secure Enclave ausgerichtet, und Gerüchte deuten darauf hin, dass die Idee als integraler Bestandteil von Googles Whitechapel-Silizium wieder auftauchen könnte.

Zusammenfassend besteht die allgemeine Idee darin, eine sichere Verarbeitungsumgebung anzubieten, die vollständig von der Haupt-CPU getrennt ist. Dies schützt vertrauliche Informationen und die Verarbeitung vor CPU-ausnutzenden Angriffen. Titan M kann auch verwendet werden, um vertrauliche Informationen wie Biometrie zu speichern und den Startstatus Ihres Geräts beim Einschalten zu überprüfen. Es ist eine solide Idee in einer digitalen Welt, die den Schwerpunkt auf Sicherheit zunehmend legen sollte.

Ähnliche Sicherheits-Enklaven sind jedoch bereits mit der SecureBoot- und Secure Processing Unit von Qualcomm verfügbar, die es schon seit Jahren gibt. Obwohl Google einige Dinge anders macht, scheint es sich kaum zu lohnen, das Rad neu zu erfinden. Der separate Hardwareansatz wird möglicherweise auch im nächsten Jahr überflüssig, da CPUs ihre Fähigkeit verbessern, Code über Apps und Prozesse hinweg zu isolieren.

Maschinelles Lernen, Kameras und Updates – diejenigen, die es zu sehen gilt

Genug Pessimismus, gibt es sicherlich mindestens einen guten Grund für Google, seine eigenen Chipsatz-Ambitionen zu verfolgen? Nun, eigentlich gibt es mindestens ein paar.

Das erste ist das Fachwissen und die Ambitionen von Google im Bereich maschinelles Lernen sowie die Bildverarbeitungsfunktionen. Der Chipsatz wird angeblich mit der internen Tensor Processing Unit (TPU) von Google geliefert. Denken Sie daran, dass Google eine Edge-TPU hat, die Coral bereits in einen winzigen Chipsatz gepackt hat. Eine integrierte Version von Googles Cloud-TPU-Fähigkeiten ist der nächste logische Schritt.

Diese TPU wird mit ziemlicher Sicherheit auf dem Pixel Neural Core aufbauen, der mit dem Pixel 4 eingeführt wurde (der den Visual Core des Pixel 3 ablöste) und die maschinellen Lernfunktionen für Bild und Sprache von Google verbessert. So könnten intelligentere Google Assistant-Funktionen auf den Karten sein. Ebenso ist maschinelles Lernen ein Eckpfeiler der Fotofunktionen der Pixel-Serie, und es gibt guten Grund, sich über neue Hardware und Software für die Fotografie mit Whitechapel zu freuen.

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Schnellere Multi-Frame-Verarbeitung für HDR + – und Nachtaufnahmen, verbesserte Bokeh-Unschärfe mit Echtzeitvideo, bessere Objekt- und semantische Segmentierung und mehr könnten auf den Karten stehen. Verbesserte Hardware kann es dem Pixel 6 auch ermöglichen, seine Magie mit einer viel höheren Auflösung oder mehreren Bildsensoren gleichzeitig zu entfalten. Es könnte seine Effekte auch auf 4K- und sogar 8K-Videos ausweiten.

Der benutzerdefinierte SoC von Google wird in erster Linie die firmeneigene TPU-Hardware für maschinelles Lernen nutzen.

Trotzdem hat Google seine beeindruckenden Computerfotografietechniken bereits auf Qualcomms Mittelklasse-Silizium portiert, wenn auch etwas langsamer als zuvor. Es bleibt abzuwarten, ob die TPU von Google die bereits in mobilen SoCs der Premium-Klasse vorhandenen Funktionen für maschinelles Lernen und Bildverarbeitung übertrifft.

Schließlich sind SoCs von Drittanbietern das schwache Glied in der Android-Update-Kette. Sobald Hersteller ihre Chips nicht mehr unterstützen, können Produktdesigner bei Google, Samsung und anderen keine weiteren Kernupdates für Geräte bereitstellen. Mit einem benutzerdefinierten SoC-Design erhält Google die volle Kontrolle über diesen Prozess und kann die fünfjährige Update-Roadmap von Apple erfüllen oder sogar übertreffen. Obwohl dies im Jahr 2021 kein so dringendes Problem zu sein scheint, haben sich Google und Qualcomm bereits zusammengetan, um Android-Updates auf vier Jahre zu verlängern.

Google Pixel 6-Prozessor: Was Sie erwartet

Natürlich sind alle offiziellen Details zu Googles Whitechapel SoC unbekannt. Ich denke, das Wichtigste ist, dass Google diesen Chip in Zusammenarbeit mit Samsung baut. Wir sehen uns also nichts an, was einer vollständigen internen Anstrengung nahe kommt. Dies bedeutet mit ziemlicher Sicherheit, dass der Großteil des Chipsatzes aus leicht verfügbaren Teilen hergestellt wird, die von Arm und Samsung lizenziert wurden.

Wenn Sie eine Leistung von Apple A14 Bionic erwarten, sollten Sie sich darauf einstellen, enttäuscht zu werden. Ehrlich gesagt verfügt Google nicht über die Ressourcen oder das Fachwissen, um die neueste Leistung zu erzielen, und diese Strategie passt auch nicht zu seinem günstigeren Ansatz bei der Preisgestaltung für Smartphones.

Wenn Sie eine Leistung erwarten, die Apple übertrifft, sollten Sie sich darauf vorbereiten, enttäuscht zu werden. Mit Whitechapel kann Google das, was wir an Pixel 5 geliebt haben, noch besser machen.

Google hat mit dem Pixel 5 auf die Schaltfläche zum Zurücksetzen seiner Strategie geklickt, und eine 180-Grad-Rückkehr zu Premium-Preisen scheint unwahrscheinlich. Dies liegt zum Teil daran, dass der günstigere Ansatz zu funktionieren scheint, zusätzlich zu den oben genannten Einschränkungen, was Google mit benutzerdefiniertem Silizium erreichen kann. Whitechapel ist Googles Weg, um seine Vision für das aufgemotzte Mittelklasse-Smartphone auf die nächste Stufe zu heben.

Der Big G hat zuvor die Funktionen von Qualcomm-Chipsätzen mit Ideen wie Neural Core, Titan und Soli erweitert. Die logische Weiterentwicklung besteht darin, die Vorteile von kundenspezifisch integriertem Silizium zu nutzen, auch wenn der Chip nicht dafür ausgelegt ist, ihn mit den Benchmark-Königen zu bekämpfen. Die tägliche Leistung „gut genug“, ergänzt durch firmeninterne Hardware, die Googles branchenführende Software ergänzt, könnte das, was wir an Pixel 5 geliebt haben, noch besser machen.

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In dieser Phase sind Netzwerk- und 5G-Funktionen möglicherweise die schwierigsten Spezifikationen, um eine fundierte Vermutung anzustellen, sie könnten jedoch ein bestimmendes Merkmal des Mobilteils sein. Von besonderer Bedeutung für das Pixel 6 ist, wie viel der Chipsatz für Design und Bau kostet, wie viele Chips verfügbar sind und was dies für die Preisgestaltung bedeutet. Wir werden das alles früh genug herausfinden.

Was erwarten Sie von Googles erstem Versuch im mobilen SoC-Bereich?