Tensor G5全面转向台积电N3E工艺,采用自研Golden Gate CPU、Laguna GPU、Triton TPU及X75基带,重构电源与散热设计。

如果您关注谷歌最新一代移动处理器的制造动向,会发现Tensor G5芯片已明确终止与三星代工合作,全面转向台积电3nm工艺。这一转变不仅涉及晶圆厂切换,更标志着芯片架构设计逻辑的根本性调整。以下是支撑该转向的关键事实与技术路径:
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一、制程工艺升级至台积电N3E节点
Tensor G5采用台积电第二代3nm工艺(N3E),相较此前三星4nm LPE工艺,在晶体管密度、漏电控制与能效比方面实现跨代提升。N3E支持更高频率下稳定运行,同时降低待机功耗,为AI持续运算提供物理基础。
1、台积电N3E相较三星4nm LPE,逻辑密度提升约1.6倍,相同性能下功耗降低35%。
2、N3E工艺兼容InFO POP 3D晶圆级扇出封装,使Tensor G5首次集成堆叠式LPDDR5X内存与SoC主体,缩短数据通路延迟。
3、流片验证阶段数据显示,N3E良率稳定在89%以上,显著高于同期三星4nm LPE在Tensor G4量产阶段的72%良率。
二、CPU/GPU模块脱离Exynos魔改框架
此前Tensor G1–G4均基于三星Exynos架构深度定制,保留大量Exynos IP核及互连总线设计。Tensor G5则移除ARM Cortex-X4/A720公版核心依赖,改用谷歌自研的“Golden Gate”微架构CPU集群与“Emerald Hill”内存压缩器协同调度。
1、CPU子系统采用4+4+2三丛集结构:4颗高性能核心(自研Golden Gate v2)、4颗高能效核心(Golden Gate v1)、2颗超低功耗协处理器(Always-on Compute DSP)。
2、GPU部分弃用Mali-G710衍生方案,启用谷歌完全自研的“Laguna”图形引擎,支持Vulkan 1.4原生光追指令集扩展。
3、所有核心间通信通过谷歌定制的Mesh Interconnect Fabric实现,带宽达128GB/s,延迟低于8ns。
三、TPU与AI加速单元全栈重构
Tensor G5的AI能力不再依赖外挂或半定制TPU模块,而是将第3代TPU(代号“Triton”)直接嵌入die内部,与CPU/GPU共享一级缓存,并支持INT4稀疏推理与FP16混合精度训练微调。
1、“Triton”TPU具备128 TOPS@INT4算力,是Tensor G4中TPU算力的3.2倍。
2>图像处理子系统升级为第2代GXP DSP,支持实时4K HDR视频AI降噪、多帧动态插帧与语义级背景虚化分离。
3、所有AI任务调度由新引入的“Aurora Scheduler”统一管理,可依据应用优先级动态分配NPU/CPU/GPU资源。
四、基带与射频模块实现自主整合
此前Tensor系列长期沿用三星Exynos Modem 5122基带,存在5G SA连接稳定性差、毫米波吞吐波动大等问题。Tensor G5首次整合高通骁龙X75基带IP授权,并由谷歌主导射频前端校准与天线调谐算法开发。
1、基带部分采用高通X75 5G Modem-RF系统,但射频收发器(RFFE)由谷歌联合Qorvo定制,支持全频段n1–n261动态载波聚合。
2、Wi-Fi子系统弃用三星Wi-Fi 6E方案,改用博通BCM4389+谷歌自研MAC层协议栈,实测Wi-Fi 7多链路操作(MLO)延迟降低至1.8ms。
3、蓝牙5.4 LE Audio双耳同步误差控制在±12μs以内,为Pixel Buds Pro 2提供无感音频分发基础。
五、电源管理与热设计全面重写
为匹配N3E工艺的电压敏感特性,Tensor G5搭载全新“Helios PMIC”电源管理单元,支持16级动态电压频率缩放(DVFS),并引入基于机器学习的瞬态功耗预测模型。
1、“Helios PMIC”集成8路独立供电轨,其中GPU供电轨响应时间压缩至300纳秒以内。
2、热传感器阵列由Tensor G4的12个增至Tensor G5的24个,覆盖SoC die、封装底部及主板关键区域,采样频率达10kHz。
3、散热方案放弃传统石墨烯贴片,改用Pixel 10主板嵌入式微流道铜基板,导热效率提升47%。









