Pixel 6 und Pixel 6 Pro im Test: Tensor-SoC, Akkulaufzeiten und Android 12

Nach jahrelanger Treue zu Qualcomm sind die Pixel 6 die ersten Smartphones von Google, in denen ein eigens entwickeltes System-on-a-Chip zum Einsatz kommt, das das Unternehmen „Tensor“ getauft hat. Der Name wird abgeleitet von der mobilen „Tensor Processing Unit“ (TPU), die für KI-gestützte Aufgaben in den Chip integriert wurde. Über die ASIC werden Machine-Learning-Arbeitslasten etwa für Google-Produkte wie Übersetzer, Fotos, die Suche oder den Assistant abgewickelt. Bislang in den Rechenzentren von Google als „Cloud TPU“ zu finden, gibt es jetzt eine kleine Portion dieser Leistung lokal auf dem Smartphone, um die entsprechenden Aufgabengebiete zu beschleunigen. Diese Aufgaben sollen dadurch zum einen schneller, aber auch effizienter abgewickelt werden und somit den Akku schonen.

Google kocht mit bekannten ARM-Zutaten

Tensor mag zwar Googles erstes Smartphone-SoC sein, es ist aber nicht der erste Google-Chip für Smartphones überhaupt. Erfahrungen konnte Google bereits mit dem Pixel Visual Core (PVC) und dem Titan-Chip für Sicherheit sammeln. Letzter bildet als „Titan M2“ die Secure Enclave des Pixel 6.

Im Tensor-SoC kommen Googles Erkenntnisse der letzten Jahre zusammen und werden mit einem eigenen Layout für CPU und GPU vereint. Alle Details zum Chip wollte Google schon zum Hands-On der beiden Smartphones nicht verraten, daran hat sich zur Veröffentlichung des Tests nichts verändert. Es fehlen zum Beispiel nach wie vor Details zur Fertigung, die vermutlich auf Samsungs 5-nm-Node basiert, sowie zum 5G-Modem, bei dem es sich ebenfalls um ein Modell von Samsung handeln dürfte. In vielerlei Hinsicht erinnert das SoC vom Aufbau her an die Exynos-SoCs von Samsung.

Zwei Cortex-X1 bilden die Prime-Cores

Bekannt ist, dass Google auf eine eigenwillige CPU mit zwei ARM Cortex-X1 mit bis zu 2,8 GHz, zwei Cortex-A76 mit bis zu 2,25 GHz und vier Cortex-A55 mit bis zu 1,8 GHz setzt. Im Bereich der GPU bedient sich Google ebenfalls bei ARM und nutzt die Mali-G78 in einer Konfiguration mit 20 Execution Units. Das Paket wird mit LPDDR5-RAM und UFS 3.1 kombiniert, der je nachdem, ob Pixel 6 oder Pixel 6 Pro gewählt wurde, bei 8 GB oder 12 GB respektive 128 GB oder 256 GB liegt. Das kleinere der beiden Smartphones bietet Google hierzulande lediglich mit 128 GB an, obwohl es auch eine 256-GB-Variante gibt, und das große Modell wird in beiden Konfigurationen offeriert, jedoch nicht mit 512 GB, die es zum Beispiel in den USA gibt. Eine Speichererweiterung per microSD-Karte ist wie üblich bei Pixel oder Nexus nicht vorgesehen.

Der Aufbau mit zwei Prime-Cores und zwei alten Cortex-A76 ist arg ungewöhnlich. Andere Hersteller wie Qualcomm oder Samsung vertrauen auf einen Cortex-X1 als Prime-Core und drei der neueren Cortex-A78 als Performance-Cluster. Die vier Cortex-A55 mit maximal 1,8 GHz sind hingegen Standard in der Branche. Die zwei Cortex-X1 betreibt Google mit maximal 2,8 GHz, bei Samsung sind es im Exynos 2100 der Galaxy-S21-Serie bis zu 2,91 GHz und im Snapdragon 888 von Qualcomm immerhin noch bis zu 2,84 GHz. Eine Ausnahme bildet der Snapdragon 888 Plus, in dem es 2,995 GHz sind.

Tensor-SoC im Benchmark

Unter die Top-Smartphones mit Snapdragon 888 oder Exynos 2100 sowie zahlreiche Apple-Smartphones der letzten Jahre, die nach wie vor unangefochten das Feld dominieren, kann sich Google mit dieser CPU nicht katapultieren. Ein Exynos 2100 ist in der Single-Core-Leistung rund 5 Prozent schneller, der Snapdragon 888 etwa 7 bis 8 Prozent. Bei Apple kann man zurück bis zum A13 Bionic gehen, um trotzdem noch 26 Prozent Vorsprung zu erhalten, beim A14 Bionic und A15 Bionic sind es sogar 53 respektive 65 Prozent. In den Multi-Core-Messungen zeichnet sich das gleiche Bild ab: Apple an der Spitze, gefolgt von Qualcomm, Samsung und erst dann Google.

Vom Pixel 5 aus ein großer Schritt nach vorne

Absolut betrachtet ist das Tensor-SoC nicht der Chip, mit dem Google auf Samsung, Qualcomm und Apple losgehen kann, im direkten Vergleich zum Snapdragon 765G des Pixel 5 steht aber ein deutlicher Zugewinn auf der Habenseite. Die Single-Core-Leistung fällt rund 75 Prozent höher aus, die Multi-Core-Leistung gar bis zu 86 Prozent.

Neue GPU liefert deutlich mehr Leistung

Gigantische Zugewinne verzeichnet Google im Bereich GPU, wo selbst Samsung mit dem Exynos 2100 auf die hinteren Ränge geschoben wird. Wenig überraschend kommt das nicht, denn statt der lahmen Adreno-620-GPU des Snapdragon 765G werkelt jetzt eine deutlich potentere Mali-G78 MP20 in dem Chip, die mit ihrem Überschuss an Execution Units ebenso die Mali-G78 MP14 aus dem Exynos 2100 überholt. Der GPU-Takt ließ sich mit gängigen Android-Apps zwar nicht auslesen, angesichts der gebotenen Leistung im Vergleich zum Samsung-SoC ist aber mit einem bewusst auf niedrigere Frequenzen optimierten Design auszugehen, das im Gegenzug mit 6 EUs mehr in die Breite geht. Samsung steuert die GPU mit 854 MHz an und landet mit 14 EUs nicht weiter hinter Googles Mali-G78-Implementierung mit 20 EUs, die bei ähnlichem Takt einen deutlich größeren Abstand produzieren müsste. Googles Herangehensweise erinnert an den HiSilicon Kirin 9000 mit nochmals breiterer Mali-G78 MP24 mit nur 759 MHz, die damit ebenfalls nicht den erwarteten Vorsprung herbeiführt.

Aus Ruckelorgie wird flüssig

Fordernde Benchmarks wie der GFXBench Aztec Ruins in 1440p zeigen einen Vorsprung von riesigen 440 Prozent auf das Pixel 5. Gerade einmal knapp 6 FPS stehen jetzt 31 FPS gegenüber. Die Adreno 660 im Snapdragon 888 ist wenige Prozentpunkte schneller, ebenso die Mali-G78 MP24 im Kirin 9000 und erst recht alles, was die letzten Jahre von Apple kam. Im GFXBench zieht sich dieses Verhalten wie ein roter Faden durch die Messungen: schneller als Samsung, aber nicht ganz so schnell wie Qualcomm und weit hinter Apple.

Der aktuelle 3DMark Wild Life liegt dem Tensor-SoC unter Verwendung der Vulkan-API ein gutes Stück besser, sodass die aktuellen Qualcomm-Chips geschlagen werden und nur Apple bessere Ergebnisse erzielt. Im 3DMark Sling Shot wird Qualcomm zwar nicht geschlagen, Google liefert aber ebenbürtige Leistung.

Pixel 6 und Pixel 6 Pro unter Dauerlast

In puncto Leistungsverfügbarkeit unter Dauerlast waren Pixel 5 und Pixel 4 vor einem respektive zwei Jahren noch kaum aus dem Rhythmus zu bringen. Kein Wunder, war doch vor allem der Snapdragon 765G bei weitem nicht so hoch gezüchtet wie die aktuellen Chips. Doch auf der Snapdragon 855 des Pixel 4 zeigte sich vor zwei Jahren noch relativ unspektakulär und ohne größere Einbrüche unter Dauerlast. Abgesehen von einem moderaten Rückgang lieferte das Smartphone eine konstante Leistung.

Das Tensor-SoC verhält sich hingegen so wie viele Prozessoren des letzten Jahres: viel Leistung zum Start, die im weiteren Verlauf der Nutzung aber nicht gehalten werden kann. Analog zum iPhone 13 Pro Max und iPhone 13 mini kommt auch unter den Smartphones von Google das größere der beiden Modelle besser mit Dauerlast zurecht. Das etwas größere Gehäuse scheint bei der Temperaturentwicklung mehr Reserven zu haben, was am Ende dazu führt, dass sich ein Plateau abzeichnet, das das Minimum der Leistung widerspiegelt.

Unter Dauerlast im 3DMark gehen im Verlauf von 20 Durchgängen rund 50 Prozent der GPU-Leistung beim Pixel 6 Pro verloren, während das Pixel 6 mit 47 Prozent knapp darunter liegt. Der größte Leistungseinbruch erfolgt beim kleinen Pixel 6 allerdings schon mit dem 7. Durchlauf, während das Pixel 6 Pro noch bis zum 10. Durchgang relativ viel Leistung abliefert. Beide Chips landen letztlich leicht hinter einer Reihe von Snapdragon-888-Smartphones, nachdem dies schon in den normalen Benchmarks der Fall war.

Im nicht ganz so fordernden GFXBench Manhattan 3.1 in 1080p zeichnet sich mit dem Pixel 6 Pro zum Ende des Tests hin abermals ein Plateau, das das Minimum der abrufbaren Leistung abbildet. 80 statt 124 FPS stehen beim Pixel 6 Pro für eine Rückgang auf 65 Prozent der Leistung zu Beginn des Benchmarks. Das Pixel 6 schafft zum Ende hin noch 60 Prozent, allerdings ist noch kein Plateau erkennbar.

Google spart beim Speicher

Der Produktbeschreibung zufolge setzt Google beim (nicht erweiterbaren) Speicher für den Anwender auf schnellen Universal Flash Storage (UFS) des Standards 3.1, wie er in anderen Top-Smartphones zum Einsatz kommt. Mit jeweils rund 1,6 GB/s beim sequentiellen Lesen und nur rund 240 MB/s beim sequentiellen Schreiben hat sich Google aber definitiv nicht für den schnellsten Speicher am Markt entschieden. Der zum Einsatz kommende NAND könnte ein Grund dafür sein, warum Google im Vergleich zur Konkurrenz etwas niedrigere Preise aufruft. Auch beim wahlfreien Lesen und Schreiben schneidet Google im Vergleich zu anderen aktuellen Smartphones relativ schlecht ab.

Google vergrößert die Akkus

Ein Grund für die Entwicklung eines eigenen Prozessors war für Google der Einfluss auf die Energieeffizienz des Smartphones. Eigene Zusammenstellungen für CPU und GPU spielen eine Rolle, eine andere aber die TPU, die KI-gestützte Aufgaben effizienter abwickeln können soll, als es mit demselben Vorgang auf der CPU der Fall gewesen wäre. Messen lässt sich das freilich nicht, denn die TPU kann nicht mal eben deaktiviert werden, um den Unterschied zu ermitteln, und ohnehin würden gewisse Features dann schlichtweg nicht mehr funktionieren.

Aber Google hat für bessere Laufzeiten auch zu ganz traditionellen Mitteln gegriffen, die zuletzt Apple im iPhone 13 (mini) und iPhone 13 Pro (Max) für sich entdeckt hat: größere Akkus. Ausgangslage war das Pixel 5 mit 4.080 mAh, die im Pixel 6 um 13,1 Prozent auf 4.614 mAh gesteigert wurden. Noch einmal 8,4 Prozent mehr und damit 22,6 Prozent mehr als das Pixel 5 bietet das Pixel 6 Pro mit 5.003 mAh.

Das kleine Pixel 6 hält länger durch

Der mit Abstand größte Akku, der von Google jemals in einem Pixel- oder Nexus-Smartphone verbaut wurde, steht allerdings nicht für die hausintern längsten Akkulaufzeiten. Diese Wertung geht an das kleinere Pixel 6, das mit reduzierter Auflösung und niedrigerer maximaler Bildwiederholfrequenz besser als das Pixel 6 Pro abschneidet, wobei letzteres knapp selbst gegen das Pixel 5 verliert.

Bis zu 18 Stunden Videostreaming

Beim Videostreaming über Wi-Fi 5 im selben Raum mit der YouTube-App in 720p-Qualität bei 200 cd/m² Display-Helligkeit läuft das Pixel 6 mit oder ohne „Smooth Display“ rund 18 Stunden und damit knapp eine Stunde länger als ein Pixel 5 und 2 Stunden länger als ein Pixel 6 Pro. In diesem mehrfach durchgeführten Test laufen beide Smartphones mit der in Relation zum Video mit 24 FPS nächst höheren Bildwiederholfrequenz von 60 Hz, sodass sich mit „Smooth Display“ keine Unterschiede in den Laufzeiten ergeben. Das wäre höchsten dann der Fall, wenn Google andere Abstufungen als 10 Hz, 60 Hz und 90 Hz respektive 120 Hz beherrschen würde.

Smooth Display kostet Laufzeit im Alltag

Anders sieht es im produktiven PCMark 3.0 aus, der wechselnde Phasen mit maximaler und dann wieder niedrigerer Bildwiederholfrequenz aufweist, sodass in diesem Test der Unterschied mit oder ohne „Smooth Display“ sichtbar wird – allerdings nur beim Pixel 6 Pro, denn das kleinere Pixel 6 wollte den Benchmark mit nur 60 Hz partout kein einziges Mal vollständig durchlaufen. Das Pixel 6 Pro kann aber durchaus als Indikator für das kleinere Google-Smartphone herangezogen werden.

Beim Pixel 6 Pro sorgt das Deaktivieren von „Smooth Display“ für einen Zugewinn von 15 Prozent Laufzeit. Statt 9:20 Stunden läuft der Benchmark dann 10:45 Stunden. Das Pixel 6 schafft aber schon mit „Smooth Display“ 11:10 Stunden, wobei erneut 90 statt 120 Hz und 1080p statt 1440p beachtet werden müssen. Auf 60 Hz beschränkt könnten mit dem Pixel etwa 12,5 Stunden möglich sein, genau sagen lässt sich das aufgrund der wiederholten Abstürze des Benchmarks ohne „Smooth Display“ aber nicht.

Akkulaufzeit im Alltag

Erfahrungen aus dem Alltag konnten mit den Geräten ebenso gesammelt werden, wobei das Pixel 6 Pro über die letzten Tage häufiger genutzt wurde als das Pixel 6, weil auch alle Kameratests mit dem größeren Modell durchgeführt wurden, weil es in diesem Punkt abseits des Tele-Objektivs dem kleineren Modell entspricht.

Dabei zeigt ein langer Arbeitstag inklusive Reise von Berlin nach München und zurück, welche Laufzeiten beim Pixel 6 Pro unter stärkerer Belastung zu erwarten sind. Das Smartphone wurde in diesem Szenario im 5G- und LTE-Netz der Deutschen Telekom betrieben und von 4 Uhr morgens bis 19 Uhr abends mit einer Restkapazität von schließlich noch 4 Prozent genutzt (Screenshot unten). Von den insgesamt 15 Stunden Nutzung war der Bildschirm für rund fünfeinhalb Stunden aktiviert, es gab 66 Entsperrungen und 130 Benachrichtigungen gingen ein. Gut für die Analyse eignet sich der Bereich „Digital Wellbeing“ in den Android-Einstellungen.

Im konkreten Fall entfielen 25 Prozent der Nutzungszeit auf Chrome, jeweils rund 12,5 Prozent auf YouTube und Twitter, etwa 10 Prozent auf Google Maps, jeweils 7,5 Prozent auf Slack und die Kamera sowie 5 Prozent auf ComputerBase als Web-App. Sonstige Dienste wie der Facebook Messengers oder WhatsApp, die Lufthansa-App, die Fotos-App, der Kalender, Feedly oder Gmail machten in Summe 20 Prozent aus. Auch der WLAN-Hotspot war mittags für wenige Minuten aktiviert.

Nun ist 4 Uhr morgens meistens nicht die übliche Uhrzeit, zu der ein Smartphone geladen von der Steckdose genommen wird, aber selbst bei der Nutzung erst ab 7 Uhr wäre an einem Tag mit intensiver Nutzung etwa um 22 Uhr Schluss gewesen. Ohne Skype, das nach wie vor ein Akkukiller unter Android und iOS ist, kann man von einer Screen-on-Zeit von potenziell 6 Stunden für das Pixel 6 Pro ausgehen. Je nach Nutzungsverhalten kann beim kleineren Pixel 6 mit 6,5 Stunden gerechnet werden, zu diesem Telefon liegen der Redaktion bislang aber noch nicht so viele Erfahrungen aus dem Alltag vor. Jedoch zeichnet sich ab, dass das kleinere Modell insgesamt die besseren Laufzeiten mit sich bringt. Google selbst gibt für beide Smartphones Laufzeiten von bis zu 24 Stunden im normalen Modus sowie bis zu 48 Stunden im Extrem-Energiesparmodus an, wenn dieser direkt ab vollständiger Ladung genutzt wird.

Laden mit bis zu 30 Watt

Laden lassen sich die Smartphones kabelgebunden mit bis zu 30 Watt über USB-PD 3.0, wobei das entsprechende Netzteil für 29 Euro separat von Google erhältlich ist. Die Smartphones werden lediglich mit einem 1 m langen USB-C-Kabel ausgeliefert, das für USB-C 2.0 ausgelegt ist. Die USB-C-Buchse am Gerät entspricht USB-C 3.1 Gen 1. Die Schnellladefunktion soll 50 Prozent innerhalb von 30 Minuten laden können.

Alternativ bieten beide Geräte drahtloses Laden auch nach Qi-Standard mit bis zu 12 Watt. Auf dem eigenen Pixel Stand der 2. Generation für 79 Euro, der laut Google Store „bald verfügbar“ sein soll, wird das drahtlose Laden mit 21 Watt (Pixel 6) und 23 Watt (Pixel 6 Pro) unterstützt.

Android 12 mit mindestens 5 Jahren Updates

Beide Smartphones standen der Redaktion bis zum heutigen Test für 12 Tage zur Verfügung, alle Benchmarks, Akkutests und Testaufnahmen mit der Kamera wurden aber erst einen Tag nach der Vorstellung am 19. Oktober durchgeführt, nachdem zweimal OTA- und ein größeres Kamera-Updates ausgerollt wurden, die außerplanmäßig für Tester und somit vor der allgemeinen Verfügbarkeit der Smartphones verteilt wurden. Zum Einsatz kam das aktuelle Android 12 mit den Sicherheits-Updates vom 5. November sowie Build-Nummer SD1A.210817.836 auf beiden Geräten.

Die beiden Pixel 6 waren zur Vorstellung die ersten direkt mit Android 12 angekündigten Smartphones, allerdings folgte am selben Abend die Ankündigung von Google, das neue Betriebssystem ab sofort für alle Pixel-Smartphones ab dem Pixel 3 zu verteilen, das damit offiziell das Ende des Support-Zeitraums von drei Jahren für Android-Hauptversionen und Android-Sicherheits-Updates erreicht hat.

Google sagt 3 Jahre Android-Hauptversionen zu

Für die Pixel-6-Serie war aufgrund von Gerüchten im Vorfeld der Präsentation erwartet worden, dass Google den Support-Zeitraum auf fünf Jahre verlängern würde, in späteren Gerüchten war noch von vier Jahren für die Hauptversionen die Rede. Realität ist letztlich eine Mischung aus allen Gerüchten, doch hat Google mit den neuen Smartphones die Chance verpasst, ein deutliches Zeichen als Herausgeber des Betriebssystems zu setzen und mit Apple gleichzuziehen, das am Beispiel des iPhone 6s nach 6 Jahren noch Updates auf das aktuelle iOS 15 verteilt.

Google bleibt bei den Updates der Android-Hauptversion bei garantiert mindestens 3 Jahren, wie dem Support zu entnehmen ist und wie Google auf Nachfrage bestätigt hat. Sofern Google am bisherigen Release-Zeitraum von Android festhält, sollte die Pixel-6-Serie über die kommenden Jahre Android 13, 14 und 15 erhalten. Damit können die Smartphones über einen Zeitraum von insgesamt 4 Jahren mit einem aktuellen Betriebssystem genutzt werden, was vermutlich in der Gerüchteküche zu der Aussage geführt hatte, Google werde für vier Jahre Android-Updates zusichern. Korrekt sind aber drei Jahre, die das Betriebssystem damit für vier Jahre aktuell halten.

Neu für das Pixel 6 (Pro) und laut Google dem eigenen Tensor-SoC zu verdanken ist der um zwei Jahre verlängerte Support hinsichtlich Sicherheits-Updates, die Google bis mindestens Oktober 2026 zusagt und damit zwei Jahre länger, als bislang üblich war.

Google zieht an Samsung vorbei

Insgesamt betrachtet holt sich Google die Krone in Sachen Support zurück, nachdem diese zwischenzeitlich bei Samsung residierte, die drei Android-Hauptversionen und vier Jahre Sicherheits-Updates für viele Smartphones und Tablets zusichern. Und Kunden von Google haben natürlich nach wie vor den großen Vorteil, dass sie alle Updates sofort ab Tag eins der Verfügbarkeit erhalten, wobei Samsung bei den Flaggschiffen vor allem Sicherheits-Updates sehr schnell zur Verfügung stellt.