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攝影/余至浩

不讓蘋果專美於前,Google於昨日(10/20)最新發表的Pixel 6手機中,首次搭載自行開發設計的Tensor行動處理器,新處理器主打可以大幅強化手機裝置上的AI和ML應用,包括在語音辨識、即時翻譯、拍照、錄影體驗等都有獲得不少的提升。一手打造和開發這顆處理器的Google研發團隊,不只有來自Google AI研究部門,Google在臺灣硬體工程團隊也全程參與。Pixel 6發布同一天,在臺灣一場Google硬體產品活動上,Google臺灣工程團隊針對這顆處理器也透露更多細節。

Tensor雖然不是Google第一個自行開發的處理器,但卻是它第一個專為Pixel手機打造的行動處理器,在一顆不到十元硬幣大小的SoC晶片中,除了放進了CPU、GPU、ISP,Google還把自己過去在資料中心AI模型訓練和推論專用的TPU硬體技術,放進這顆SoC晶片中,為手機帶來更好的AI和ML處理能力。

Google硬體副總裁彭昱鈞表示,新Pixel手機採用的Tensor處理器,在CPU架構中深度結合了AI和ML這2個技術,專門用於處理手機上這類的應用,像在AI語音辨識上,能更清楚辨識並理解每個語句的意思,又或是運用於AI影像處理時,能根據拍攝物件的不同,如人種、膚色、場景等自動調整,來拍出更細緻且明亮的照片。

為何Google要自己開發手機晶片?這是很多人的疑問,Google自己的回答也很直接:「因為市面上的手機晶片,追不上我們科研的速度。」Android及Pixel相機產品經理傅敬文也以相機功能來說明。Google的AI相機技術運用很早,從Pixel 2、3代就有用,但過去這些AI拍照功能在CPU進行運算時很沒效率,難以推向市場,但新Pixel手機因採用了自製晶片,讓這些AI相機技術,也能夠在手機上獲得同樣或甚至更好地的應用。

Google採用自製晶片還有另一個用意,能針對手機上需要較複雜運算的AI應用來優化,舉例來說,以往手機錄影過程中,要用AI辨識錄影場景或是人講話的聲音,需要CPU大量運算處理,也相當耗電,但是Google自製的低功耗晶片就沒有這個問題,例如Google這次特別在新手機錄影功能中,新增類似HDR Plus演算法,來優化拍攝影像品質。傅敬文指出,這在舊Pixel手機做不到,只有用Tensor晶片的新Pixel手機才能辦到。

除了拍照以外,Tensor處理器也能用來優化語音辨識相關應用,傅敬文表示,以前喚醒Google語音助理容易有些延遲,這次直接把自然語言模型整進Tensor晶片裡,可以更快將語音助理叫醒, 甚至在翻譯上更即時,以往要翻譯,需要連網,將內容輸入雲端AI模型,再把翻譯的結果傳到手機上來顯示,使用者體驗感受較慢,現在可在Tensor處理器上執行自然語言模型,直接在手機上做即時轉譯,不需要連網就能翻。

以往歷代Pixel手機開發,Google臺灣工程團隊扮演很重要的角色,這一代Pixel手機研發也不例外,甚至在整個Tensor晶片開發過程中,臺灣工程團隊也參與其中,從影像處理IP整合、測試、分析效能,到軟體開發和硬體系統開發等,臺灣團隊都全程參與,花了相當多的人力和資源投入,與Google全球團隊緊密地合作。

Tensor晶片花費了4年研發打造,為了將AI處理能力更好地嵌入到SoC晶片中,彭昱鈞表示,在整個晶片開發過程中,研發團隊一直是從整體系統設計的角度來思考,不只考慮晶片本身,也得考慮到系統如何搭配,兩者必須相輔相成,才能發揮出最大的效益。

雖然外界對它的硬體規格十分好奇,彭昱鈞直言,比起硬體規格,他們更在意的是,手機是否因為有了Tensor處理器以後,能更加了解使用者需求。

舉例來說,拍照和語音辨識是手機上很常使用的功能,所以研發團隊最初設計構想是,如何把這類的AI、ML技術整合到手機晶片上做應用,例如以前要移除照片場景中的某個物件時,使用者必須手動描邊來選取要從影像中剔除的物件,但加入這類AI功能後,就可以省下這些事。「這些都是我們在CPU設計上想達到的效能。」

這代手機加入更多智慧拍照功能,Google借助Tensor處理器,大幅優化影像處理上的AI、ML演算法效能,如新增的AI動態肖像模式功能,能透過AI自動辨識拍攝物體是流動物體或是移動物體,為背景加入模糊效果,或是製造出水流綿延感。新推出的AI橡皮擦功能,則是可以偵測相片中的干擾物並提供移除建議等。

以AI動態肖像模式為例,彭昱鈞表示,現在手機拍照會透過連拍多張照片的方式自動合成最佳照片,從這些照片中,AI可以偵測被拍攝的對象及其行為,例如被拍者是運動員,正在騎自行車,需要速度感,AI就可以透過後製將這些元素加進來,除了辨識須透過AI輔助,選取照片中的物件時也需要用到,這就能發揮AI或ML的用處。

彭昱鈞指出,這些功能以前用軟體也能做到,但需較久的時間而且很耗電,「現在我們有一個特用型,專門為這件事優化的SoC,就可以做到更廣泛的應用。」


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