În urmă cu ceva timp, am redactat un articol despre colaborarea dintre Google și Anthropic, care implică accesul companiei de inteligență artificială la infrastructură cloud, incluzând un milion de TPU-uri (Unități de Procesare Tensor). Google afirmă că aceste TPU-uri sunt acceleratorii AI personalizați, special optimizați pentru antrenarea și inferența (operațiuni) modelelor de inteligență artificială.
Combinând aceste informații cu cunoștințele deja existente despre procesoarele Tensor din telefoanele Pixel, am descoperit, să-i spunem, un model și un motiv pentru care Google menține Pixel asemănător „sub-puternic”. Este o teorie mai precisă și, ca orice ipoteză, are argumente care susțin și contrazic această idee.
Mai întâi, voi reveni la originile seriei Pixel, telefoanele Nexus. Acestea nu au fost niciodată dispozitive pentru utilizatorii obișnuiți, ci create pentru dezvoltatori și pasionați. Terminale ce ofereau libertatea de a testa aplicațiile în curs de dezvoltare, precum și de a le roota, instala ROM-uri personalizate sau aplicații neoficiale.
Nexus nu erau fabricate de Google în mod direct, ci de parteneri precum HTC, Samsung, LG, Motorola și Huawei. Series-ul Pixel a apărut în 2016 și avea alt scop decât Nexus. Era și este în continuare un smartphone de gamă premium pentru utilizatorul general, dar conceput de companie ca o experiență hardware și software complet integrată.
Adică Google nu se limitează doar la dezvoltarea software-ului pentru telefoane fabricate de alții, ci proiectează și hardware-ul. Dispozitivul este asamblat în continuare de firme precum Foxconn și Dixon Technologies, dar după modelul Apple, unde designul și specificațiile sunt realizate intern. În esență, Google proiectează totul, de la procesor până la poziționarea camerei, iar fabricile doar montează componentele conform instrucțiunilor specifice.
Revenind la ideea principală, procesorul Tensor nu reprezintă doar o versiune mai modestă instalată în Pixel pentru reducerea costurilor. Acesta utilizează aceeași arhitectură pe care Google o aplică în serverele pentru AI. TPU-urile destinate antrenării modelelor de inteligență artificială și Tensor-ul din telefon „vorbesc aceeași limbă”.
De ce funcționează atât de bine Pixel-ul (deși nu ar trebui)
În teste sintetice, Pixel-ul înregistrează rezultate inferioare. procesoarele Snapdragon de la Qualcomm sunt mai rapide. Cipurile A din iPhone sunt poate și mai performante, dar nu vom discuta acest aspect. Totuși, când utilizezi un Pixel, experiența este fluidă. Reacționează instant la orice comandă, fie că este navigare, fotografiere sau procese AI.
Motivul? Toate componentele sunt proiectate pentru a funcționa în armonie. Când Pixel-ul procesează o fotografie, nu face calcule generale pe un procesor obișnuit, ci utilizează tipul specific de calcule pentru care Tensor a fost dezvoltat. Același tip de operațiuni pe care Google le execută în cloud de ani de zile. Se pare că au adaptat infrastructura din centrele de date pentru dispozitive mobile.
Interesant este că Google cunoaște că Tensor este mai lent în jocuri sau în teste sintetice, dar nu îi pasă. De ce? Pentru că altfel ar fi dependent de procesoarele Qualcomm. Qualcomm furnizează procesoare pentru producători precum Samsung, Xiaomi, OnePlus și alții. E ca și cum ai folosi unelte universale, în loc să creezi unele personalizate pentru nevoile tale specifice.
Se pare că Google preferă să aibă un procesor cu 30-50% mai lent, dar control total asupra performanței, decât unul extrem de rapid, disponibil pentru toți.
Sistemul Google explicat
Cred că această abordare depășește simplul control asupra hardware-ului. Am analizat-o în termeni de infrastructură hardware și software, pe orizontală. Hardware în stânga, software în dreapta, cu dispozitivul în centru.
TPU (în centrele de date) > Tensor (în telefon) > Pixel (dispozitivul) > Android (sistemul de operare și aplicațiile) > Google Cloud + AI
Toate componentele comunică în același limbaj hardware. Un model AI antrenat pe TPU-uri poate fi utilizat direct pe Tensor, fără conversii. Echipa de dezvoltare Android colaborează strâns cu cei care proiectează cipurile, permițând sistemului de operare să știe exact ce poate hardware-ul și să optimizeze funcționalitatea într-un mod specific și eficient.
Comparabil cu un dispozitiv Samsung, care are: procesor Qualcomm, propria interfață (OneUI), servicii Google, și aplicații proprii precum Store, Knox, SmartThings etc. E o combinație complexă, funcționând în ciuda stratificărilor, nu din cauza lor.
Ce nu se observă în schema Google este componenta verticală, prezentă în centrul sistemului. Pixel nu este scopul final, ci reprezintă testul unui sistem integrat. Odată demonstrată funcționalitatea integrării pe orizontală pentru un smartphone, această schemă poate fi aplicată oricărui dispozitiv.
În orice scenariu de dispozitiv de consum, avantajul nu rezultă din superioritatea unei singure componente, ci din coerența întregului sistem. Un robot cu Tensor nu va fi mai performant decât unul cu accelerator NVIDIA, dar va fi complet integrat cu infrastructura cloud Google, va primi actualizări rapide și va putea beneficia de modele AI optimizate pentru arhitectura sa.
Unii ar putea argumenta că un vehicul sau un laptop necesită mult mai multă putere de calcul decât un telefon, însă, dincolo de acest aspect, problema este de scalare. Google poate extinde procesorul Tensor cu mai multe nuclee, mai puternic, pentru fiecare tip de dispozitiv. Arhitectura de bază rămâne aceeași, doar se adaptează voluminosul în funcție de nevoi. Și Qualcomm a demonstrat recent acest lucru cu cipurile AI200 și AI250, pentru inteligență artificială.
Aceste concepte, transpuse în schema de mai sus, adresează o altă întrebare/decizie pentru viitorul tehnologiei: performanța componentelor contează mai mult decât coerența sistemului? Unele voci spun că Apple a răspuns deja la această întrebare, renunțând la procesoarele Intel și, mai recent, la modemurile Qualcomm, optând pentru soluții proprii. Totodată, Apple utilizează AI de la OpenAI și colaborează cu Google pentru proiectul Gemini. Asta indică faptul că nici o companie nu are o integrare completă deținând totul singură.
Va reuși Google să implementeze această viziune? Rămâne de văzut.