تراشه تنسور گوگل : هر آنچه نیاز است بدانیم

تراشه تنسور گوگل را می‌توان در جدیدترین پرچمدار گوگل پیدا کرد. در واقع گوگل برای اولین بار اولین تراشه‌اش را تحت عنوان پردازنده گوگل تنسور طراحی کرده است. با طراحی چیپست تنسور گوگل عملکردی مشابه اپل ارائه داده و حالا کنترل بیشتری بر گوشی هوشمند پرچمدار خود دارد.

گوگل گوشی پیکسل 6 و پیکسل 6 پرو را به ترتیب به قیمت 599 و 899 دلار رونمایی کرده و تغییراتی مانند رنگ‌های جدید، ارتقاء نمایشگر، اندروید 12 و آرایش افقی دوربین به جای آرایشی مربعی در رویداد اخیرش معرفی کرد. اما بزرگ‌ترین تمایزش به نسخه‌های قبلی عرضه پردازنده گوگل تنسور است. چیپست تنسور اولین تراشه طراحی شده توسط گوگل بشمار می‌رود.

در ویدیوی زیر می‌توانید با «تراشه Tensor گوگل» بیشتر آشنا شوید.

در این ویدئو دیدیم که چطور گوگل پردازنده گوگل تنسور را طراحی کرده تا با نیازهای محاسباتی گوگل سازگار باشد. البته وقتی می‌گوییم نیاز منظورمان فقط نیازهای امروز نیست، بلکه گوگل چشم‌انداز آینده را هم در نظر گرفته. این تراشه هیجان انگیز توانایی محاسبات نامتجانس را هم بدون خالی کردن باطری دارد. یعنی چه؟ همان طور که کارشناس گوگل توضیح داد، تراشه تنسور گوگل توانایی استفاده از تمام بخش‌های مختلف سی پی یو را به صورت همزمان دارد. جالب است، نه؟‌

آنچه در ادامه می‌خوانید

مشخصات تنسور

تراشه تنسور گوگل یا تنسور یک سیستم روی تراشه نامیده می‌شود، اساساً یک پردازنده قدرتمند است که سی پی یو را با سایر قابلیت‌ها ترکیب می‌کند. در مورد طراحی گوگل می‌توان گفت که سی پی یو هشت هسته‌ای با یک جی پی یو 20 هسته‌ای Arm Mali-G78 MP20، یک موتور هوش ماشینی واحد پردازنده تنسور، یک پردازنده سیگنال تصویر پیشرفته برای عکاسی، یک هسته امنیتی تنسور، یک context hub برای قابلیت‌های کم مصرف و حافظه پنهان 8 مگابایتی سیستمی ادغام می‌شود. سی پی یو گوگل تنسور همچنین دارای یک حافظه پنهان 4 مگابایتی CPU L3 است و روی گره ساخت 5 نانومتری ساخته شده است.

هسته‌های تنسور

مسئله مهم این است که تمامِ اجزاء تراشه تنسور گوگل برای اجرای یک عمل در پیکسل 6 با هم کار کنند. هسته امنیتی تراشه تنسور گوگل یک زیرسیستم مبتنی بر سی پی یو است که از پردازنده اصلی برنامه‌ها جداست. این هسته امکان اجرای وظایف و کنترل‌های حساس را در محیطی امن و جدا فراهم می‌کند. در کنار تنسور، یک پردازنده همراه، نسل بعدی گوگل، تراشه امنیتی اختصاصی با نام تیتان ام 2 (Titan M2) قرار خواهد گرفت. از آنجا که گوگل تنسور را ساخت، پشتیبانی امنیتی را برای کسانی که گوشی پیکسل دارند، تا 5 سال افزایش می‌دهد و این امکان را برای کاربران فراهم می‌کند که مدت طولانی‌تری دستگاه‌های خود را حفظ بکنند.

پردازنده گوگل تنسور براساس معماریِ طراحِ تراشه Arm، هشت هسته‌ای است؛ این سی پی یو دارای دو هسته با عملکرد بالای Cortex-X1 با سرعت کلاک 2.8 گیگاهرتز، دو هسته A76 میان رده در 2.25 گیگاهرتز و 4 هسته کوچک A55 کارآمد با سرعت 1.8 گیگاهرتز. گفته می‌شود که تراشه تنسور گوگل طوری طراحی شده است که بهترین پاسخگویی و کارایی انرژی را برای کاربردهای سخت مانند عکاسی محاسباتی ارائه می‌دهد. عملکرد تراشه تنسور گوگل 80 درصد سریع‌تر و جی پی یو 370 درصد سریع‌تر از این تراشه در پیکسل 5، اسنپدراگون 765G کوآلکام میان رده است.

عکاسی بدون حرکت

یکی از قسمت‌هایی که به لطف تراشه تنسور گوگل در پیکسل 6  ارتقاء پیدا کرده است، مربوط به عکاسی می‌شود. پردازنده گوگل تنسور ، توانایی‌های دوربین گوشی را هوشمندتر کرده است. ویژگی جدیدی به نام Face Unblur صورت سوژه در حرکت را در حالت فوکوس قرار می‌دهد، درحالی‌که بقیه قسمت‌های بدن تار می‌شود. برای مثال تصویر کودکی را در حال بالا پایین پریدن روی ترامپولین می‌توانید بگیرید، صورتش واضح و در حالت فوکوس باشد و بدنش در تصویر تار می‌افتد.

این فناوری با لمس کردن مدل ML تشخیص چهره Google Research به نام FaceSSD کار می‌کند. حتی پیش از گرفتن عکس، پیکسل صورتِ داخلِ صحنه را شناسایی می‌کند. اگر تار باشد، پیکسل به طور خودکار دوربین دوم را بالا می‌کشد و وقتی دکمه شاتر یا عکاسی را می‌زنید آماده عکس گرفتن است.

دوربین هم‌زمان دو عکس می‌گیرد، یکی از دوربین اصلی و دیگری از دوربین اولترا واید. دوربین اصلی از اکسپوژر نرمال استفاده می‌کند تا با کمترین نویز عکاسی بکند، و دوربین اولترا واید از اکسپوژر سریع‌تری برای گرفتن تصویری فوق واضح استفاده می‌کند.

ترکیب تصویر دو دوربین برای افزایش وضوح

به لطف تراشه تنسور گوگل ، سپس دستگاه دو تصویر را مرج یا یکی می‌کند و صورت واضح‌تر را از اولترا واید می‌گیرد و شات دارای نویز کمتر را از دوربین اصلی می‌گیرد و یک تصویر کاملاً واضح را به وجود می‌آورد. در آخر پیکسل هرگونه تاری را در تصاویر مرج شده از بین می‌برد و با تغییر میزان تاری تصویر را کاملاً واضح می‌کند. به طور کلی چهار مدل ماشینی برای ترکیب کردن این داده‌ها از دو دوربین متفاوت لازم است تا عکسی واضح‌ترین حالت را به شما بدهد. نه تنها تقریباً کل تراشه با زیرسیستم‌های مختلفی کار می‌کند که کارهای متفاوتی را انجام می‌دهند، چندین سنسور دوربین هم در گوشی وجود دارد.

مدل تشخیص چهره FaceSSD با ویدیو هم می‌تواند کار کند. این شرکت هرگز قبلاً نتوانسته بود تشخیص چهره را برای ویدیو بکرا ببرد، چون تراشه‌های قدیمی‌تر به اندازه کافی سریع نبودند و انرژی زیادی مصرف می‌کردند. مدل جدید FaceSSD دو برابر سریع‌تر، 30 فریم در هر ثانیه، کار می‌کند و به همین دلیل برای ویدیو مناسب است. از نظر انرژی کم مصرف‌تر هم است.

ویژگی Motion Mode

ویژگی عکاسی دیگری به نام Motion Mode تصویر ثابت و بدون حرکت را تار می‌کند و یک حالت حرفه‌ای به عکس می‌دهد. معمولاً چنین عکس‌هایی با تریپاد یا به صورت لانگ اکسپوژر یا با تجهیزات بخصوص گرفته می‌شود، اما در اپلیکیشن دوربین گوگل این قابلیت با ویژگی Motion Mode آسان شده است.

به لطف تراشه تنسور گوگل ، دوربین پیکسل 6 چندین عکس می‌گیرد و آن‌ها را با هم ترکیب می‌کند. استفاده از هوش ماشینی و عکاسی محاسباتی به دوربین کمک می‌کند که سوژه تصویر را شناسایی کند، ببیند چه چیزی در حال حرکت است و سپس یک حالت تاری زیبایی به پس زمینه اضافه می‌کند. به عنوان مثال اگر از دوچرخه سواری عکاسی می‌کنید، ویژگی Motion Mode دوچرخه سوار را در فوکوس قرار می‌دهد و چرخ‌ها و پس‌زمینه کمی تار می‌شود تا حرکت را نشان بدهد.

کیفیت ویدیو به لطف تراشه تنسور گوگل

گوشی‌های گوگل پیکسل از خیلی وقت پیش به کیفیت تصویر معروف بودند، اما کیفیت ویدیو معمولاً نتوانسته است با گوشی‌های رقیب رقابت بکند. این شرکت با تراشه تنسور گوگل قصد دارد کیفیت ویدیو را به اندازه تصاویرش در پیکسل 6 بالا ببرد. گوگل الگوریتمی را با نام HDRnet توسعه داده است. بخش‌هایی از الگوریتم را مستقیماً در پردازنده سیگنال تصویر تنسور تعبیه کرده است تا سرعت پردازش را ضمن کاهش مصرف انرژی بالا ببرد. الگوریتم HDRnet این امکان را برای پیکسل 6 فراهم می‌کند که برابر با کیفیت تصاویرش ویدیو ضبط بکند و تمام فرمت‌های ویدیویی را حتی به صورت ویدیو 4K با سرعت 60 فریم بر ثانیه شامل می‌شود.

تشخیص گفتار و نوشتن صدا

تراشه تنسور گوگل یا پردازنده گوگل تنسور امکان تشخیص صدا را در پیکسل 6 فراهم کرده است و با دقت باور نکردنی صحبت را تشخیص می‌دهد و می‌نویسد. به لطف وجود تنسور، مصرف انرژی برای نوشتن صدا نسبت به قبل نصف شده است. این ویژگی ارتقا یافته تشخیص گفتار به ویژگی‌هایی مانند Voice Access کمک می‌کند و این امکان را برای کاربران فراهم می‌کند بدون نیاز به تایپ کردن، دستور مورد نظر را به گوشی بدهند، و همین‌طور ویژگی Google Call Screen که با استفاده از دستیار گوگل (Google Assistant) تماس‌های ورودی را پاسخ می‌دهد، با تماس گیرنده صحبت می‌کند و حرف‌های او را می‌نویسد.

به لطف تراشه تنسور گوگل و ML فعال شده توسط تراشه، گوگل اسیستنت یا دستیار گوگل چندین ارتقاء داشته است. این پردازنده امکان تشخیص دقیق‌تر کلماتِ مهم را فراهم می‌کند. دو کلمه «OK Google» باعث می‌شود دستیار صدا پاسخ بدهد. همچنین هسته امنیتی پردازنده گوگل تنسور از اطلاعات حساس محافظت می‌کند. به عنوان مثال ممکن است از گوگل اسیستنت بخواهید قفل گوشی را باز بکند یا به مخاطبین شما دسترسی داشته باشد. پیکسل 6 تمام این کارها را بدون ارسال اطلاعات به cloud در خودِ گوشی انجام می‌دهد.

ترجمه زنده با استفاده از تراشه تنسور گوگل

پیکسل ویژگی جدیدی به نام Neural Machine Translation دارد که نصف مدل قبلی انرژی مصرف می‌کند و از قابلیت ترجمه زنده سریع برخوردار است. در نتیجه به لطف تراشه تنسور گوگل ویژگی Live Chat Translation پیکسل فوراً از یک زبان به زبان دیگر ترجمه می‌کند و در همه اپلیکیشن‌های پیام‌رسان اندروید کار می‌کند. ترجمه مستقیم در خود اپلیکیشن انجام می‌شود. پیکسل‌های جدید همچنین می‌توانند هم زمان و به صورت زنده زبان یک ویدیو مانند یک ویدیوی فرانسوی را به انگلیسی ترجمه کنند.

به این ترتیب به لطف پردازنده گوگل تنسور ، پیکسل 6 جدید می‌تواند گفتار را هم ترجمه بکند. چنین قابلیت‌هایی معمولاً شارژ باتری را زود تمام می‌کند، اما بخاطر وجود تنسور مصرف شارژ باتری نصف می‌شود.

سوالات متداول

جمع بندی

به طور کلی تراشه تنسور گوگل و ویژگی‌های AI جدید پیکسل برای گوگل شروع مسیر تازه‌ای هستند. گوگل با ارائه پردازنده گوگل تنسور فقط به دنبال کاهش مصرف انرژی و شارژ باتری گوشی نبوده است. در این مقاله مشاهده شد که به لطف تنسور چه ویژگی‌هایی به پیکسل اضافه می‌شود. شما هم می‌توانید نظر خود را در مورد پردازنده گوگل در پایین صفحه در قسمت دیدگاه‌های پلازامگ بیان بکنید.