كشفت شركة Arm النقاب عن Mali G2-Ultra NX، وهي أول وحدة معالجة رسومات في عائلة Mali مصممة خصيصًا للرسومات العصبية، مما يعد بجودة بصرية على مستوى سطح المكتب على الهواتف الذكية من خلال وضع تسريع الذكاء الاصطناعي في قلب خط أنابيب الرسومات بدلاً من تثبيته.
تم الإعلان عن التصميم الجديد يوم الثلاثاء في غرفة أخبار Arm، وهو يدمج مسرعات عصبية مخصصة مباشرة داخل نوى التظليل، مما يسمح لأحمال العمل العصبية بالعمل جنبًا إلى جنب مع الرسومات التقليدية ومهام الحوسبة أثناء مشاركة نظام ذاكرة وحدة معالجة الرسومات والمخابئ المتماسكة وهياكل التحكم. يقول Arm إن التكامل المحكم يقلل من حركة البيانات ويحسن الكفاءة - وهو اعتبار بالغ الأهمية داخل الغلاف الصارم للطاقة والحرارة لجهاز محمول. لمزيد من أحدث تطورات الذكاء الاصطناعي، تابع التغطية المستمرة لـ AI Buzz Wire. أحدث تطورات الذكاء الاصطناعي
ثلاث تقنيات عصبية لألعاب الهاتف المحمول
يأتي جهاز Mali G2-Ultra NX مزودًا بثلاث تقنيات عصبية رئيسية:
تقوم تقنية Neural Super Sampling (NSS) بإعادة بناء صور ذات دقة أعلى من عروض ذات دقة أقل، وتجمع بين البيانات الزمنية مع الصقل المتكامل لتقليل كمية أعمال العرض التقليدية اللازمة لإطار نهائي عالي الجودة.
تعمل تقنية رفع معدل الإطارات العصبية (NFRU) على إنشاء إطارات متوسطة باستخدام بيانات الحركة والعمق والإطار المعروض، مما يعزز معدلات الإطارات من أجل لعب أكثر سلاسة - ووفقًا لـ Arm، يدعم جلسات ألعاب الهاتف المحمول الأطول بمعدل يصل إلى 120 إطارًا في الثانية.
تجمع تقنية أخذ العينات العصبية الفائقة وتقليل الضوضاء (NSSD) بين الترقية العصبية وتقليل الضوضاء لتحسين جودة الصورة في المشاهد التي تتطلب تتبع الأشعة مع الإضاءة والظلال المعقدة.
لتوضيح خط الأنابيب في الإنتاج، قامت شركة Arm ومطور الألعاب Sumo Digital ببناء عرض يسمى Neural Dawn. يقول Arm إن العرض التوضيحي يحقق ما يصل إلى 4x كفاءة أداء أعلى وما يصل إلى 70 بالمائة أقل من حركة الذاكرة الخارجية مقارنة بالعرض الأصلي، ويجعل تقنيات مثل MegaLights الخاصة بـ Unreal Engine عملية على الأجهزة المحمولة.
أكبر ترقية لـ Mali ISA منذ سبعة أجيال
بالإضافة إلى الأجهزة العصبية، يقدم G2-Ultra NX محرك تنفيذ جديدًا يصفه Arm بأنه أكبر ترقية لبنية مجموعة تعليمات Mali على مدار سبعة أجيال. فهو يوفر ما يصل إلى ضعف السجلات لكل التفاف، مما يمنح المطورين مساحة للمشاهد الأكثر ثراءً وتأثيرات أكثر تعقيدًا مع الحفاظ على ثبات معدلات الإطارات.
تُترجم المكاسب المعمارية إلى أرقام قابلة للقياس، على الأقل وفقًا لمعايير Arm الخاصة: أداء قياسي أعلى بنسبة تصل إلى 24 بالمائة وأداء ألعاب غير مدعومة بالذكاء الاصطناعي بنسبة 14 بالمائة مقارنة بالجيل السابق.
تتبع الأشعة من الجيل الثالث
يعود تتبع الأشعة للجولة الثالثة. يحمل G2-Ultra NX وحدة تتبع أشعة الأجهزة من الجيل الثالث من Arm، والتي تقول الشركة إنها تدعم الإضاءة والظلال والانعكاسات والهندسة الأكثر تعقيدًا مع تقليل حركة مرور DRAM بنسبة تصل إلى 13 بالمائة وفقًا لمعايير تتبع الأشعة الرائدة.
يساعد دعم الأجهزة الجديد لـ Opacity Micromaps وحدة معالجة الرسومات على التعامل مع الأشكال الهندسية الشفافة المعقدة - أوراق الشجر والأقمشة والأسطح ذات الطبقات - بشكل أكثر كفاءة. في أحد العروض التوضيحية لـ Arm، أدى استخدام Opacity Micromaps إلى زيادة معدلات الإطارات بنسبة 30 بالمائة وتقليل عبء عمل تتبع الأشعة بنسبة تصل إلى 70 بالمائة.
سبب أهمية الرسومات الأصلية التي تعتمد على الذكاء الاصطناعي
يعكس هذا الإعلان اقتناعًا أوسع في الصناعة بأن مستقبل الرسوميات في الوقت الفعلي هو مستقبل هجين: العرض التقليدي لما يمكن حسابه بتكلفة زهيدة، وإعادة البناء العصبي لكل شيء آخر. قامت وحدات معالجة الرسومات المكتبية من Nvidia وAMD وIntel بتطبيع ترقية الذكاء الاصطناعي وإنشاء الإطارات في النهاية العليا؛ يستخدم بائعو وحدات التحكم تقنيات التعلم الآلي لتحقيق مكاسب مماثلة. لقد تأخر الهاتف المحمول، ويرجع ذلك إلى حد كبير إلى أن النماذج العصبية تتنافس على نفس ميزانية الطاقة مثل اللعبة نفسها.
إجابة آرم معمارية: فبدلاً من التعامل مع الذكاء الاصطناعي كمسرع منفصل يتنافس على عرض النطاق الترددي للذاكرة، يقوم جهاز G2-Ultra NX بتضمين وحدات عصبية داخل مراكز التظليل حيث توجد البيانات بالفعل. وتقول الشركة إن هذا يسمح للتقنيات العصبية بالانتقال من العروض التوضيحية التقنية إلى ألعاب الإنتاج، ضمن نطاق قوة الهاتف.
تستحق حجة الذاكرة هذه التركيز. في نظام الهاتف المحمول على الرقائق، تعد حركة مرور الذاكرة الخارجية واحدة من أكبر مستهلكي الطاقة وزمن الوصول - حيث يكلف نقل البيانات من وحدة معالجة الرسومات وإعادتها طاقة أكثر من الحوسبة عليها. من خلال إعادة استخدام ذاكرة التخزين المؤقت وهياكل التحكم المتماسكة لوحدة معالجة الرسومات لأحمال العمل العصبية، يدعي Arm أن التصميم يتجنب الكثير من تلك الرحلة ذهابًا وإيابًا. وبهذا المعنى، يعد الانخفاض بنسبة 70 بالمائة في حركة الذاكرة الخارجية من الإصدار التجريبي Neural Dawn بمثابة مطالبة بعمر البطارية بقدر ما هو مطالبة بالأداء.
تقوم الشركة أيضًا بعمل نظام بيئي. يصور إعلان Arm G2-Ultra NX كوسيلة للمطورين لجلب الرسومات العصبية إلى الإنتاج بشكل أسرع، مما يشير إلى أن التطبيقات المرجعية مثل Neural Dawn تهدف إلى أن تكون مخططات يمكن للاستوديوهات التكيف معها، بدلاً من العروض التوضيحية التسويقية لمرة واحدة. تستمر توقعات مستخدمي الأجهزة المحمولة - صور أكثر ثراءً، ومعدلات إطارات أكثر سلاسة، ومشاهد أكثر غامرة - في الارتفاع، وتراهن شركة Arm على أن المطورين سيعتمدون أي خط أنابيب يلبي تلك التوقعات ضمن الحدود الحرارية.
حجم القاعدة المثبتة يعطي وزن الملعب. يقول Arm إن أكثر من 14 مليار وحدة معالجة رسومات Mali قد تم شحنها حتى الآن، وبينما سيظهر G2-Ultra NX الرائد أولاً في الأجهزة المتميزة، فإن تقنيات الرسومات العصبية تميل إلى الانتشار عبر خطوط إنتاج شركاء الترخيص في الأجيال اللاحقة.
بالنسبة لمطوري الألعاب، الرسالة هي أن مشغلي الأجهزة المحمولة يتوقعون بشكل متزايد الدقة البصرية والسلاسة المرتبطة بوحدات التحكم - وأن تلبية هذا التوقع ضمن الحدود الحرارية للهاتف يتطلب الآن الذكاء الاصطناعي في كل مرحلة من مراحل المسار. أعلن Arm بشكل فعال أن عصر التعامل مع العرض العصبي باعتباره اختياريًا لوحدات معالجة الرسومات المحمولة قد انتهى.
ابق في صدارة الذكاء الاصطناعي
تتبع أحدث تطورات الذكاء الاصطناعي وأخبار أجهزة الذكاء الاصطناعي حيث يعيد الذكاء الاصطناعي الموجود على الجهاز تشكيل صناعة الرقائق.
اقرأ المزيد من أخبار الذكاء الاصطناعي →
