Společnost Arm odhalila Mali G2-Ultra NX, první GPU ve své rodině Mali vytvořené speciálně pro neurální grafiku, které slibuje vizuální kvalitu na úrovni stolních počítačů na chytrých telefonech tím, že do jádra grafického potrubí vkládá akceleraci AI, spíše než ji připevňuje.

Nová architektura, která byla oznámena v úterý v redakci Arm's, integruje vyhrazené neurální akcelerátory přímo do shader jader, což umožňuje neurálním pracovním zátěžím běžet vedle běžných grafických a výpočetních úloh a zároveň sdílet paměťový systém GPU, koherentní mezipaměti a řídicí struktury. Arm říká, že těsná integrace omezuje pohyb dat a zvyšuje efektivitu – což je kritické hledisko v rámci přísné energetické a tepelné obálky mobilního zařízení. Pro další nejnovější vývoj AI sledujte průběžné pokrytí AI Buzz Wire. nejnovější vývoj AI

Tři neurální technologie pro mobilní hry

Mali G2-Ultra NX se dodává se třemi hlavními neurálními technikami:

Neural Super Sampling (NSS) rekonstruuje obrázky s vyšším rozlišením z renderů s nižším rozlišením a kombinuje časová data s integrovaným vyhlazováním, aby se snížilo množství konvenční vykreslovací práce potřebné pro vysoce kvalitní finální snímek.

Neural Frame Rate Upscaling (NFRU) generuje mezilehlé snímky pomocí pohybu, hloubky a dat vykreslených snímků, čímž zvyšuje snímkovou frekvenci pro plynulejší hraní – a podle Arm podporuje delší mobilní herní relace rychlostí až 120 FPS.

Neural Super Sampling and Denoising (NSSD) spojuje neurální upscaling s potlačením šumu pro zlepšení kvality obrazu v náročných ray-tracovaných scénách s komplexním osvětlením a stíny.

Aby Arm a herní vývojář Sumo Digital demonstrovali postup výroby, postavili výstavní skříň nazvanou Neural Dawn. Arm říká, že demo dosahuje až 4x vyšší efektivity výkonu a až o 70 procent nižšího zatížení externí paměti ve srovnání s nativním vykreslováním a dělá techniky, jako je MegaLights Unreal Engine, praktickými na mobilním hardwaru.

Největší upgrade Mali ISA za sedm generací

Kromě neurálního hardwaru představuje G2-Ultra NX nový prováděcí engine, který Arm popisuje jako největší upgrade architektury instrukční sady Mali za sedm generací. Poskytuje až dvojnásobek registrů na warp, což dává vývojářům prostor pro bohatší scény a složitější efekty při zachování stabilní snímkové frekvence.

Architektonické zisky se promítají do měřitelných čísel, alespoň podle vlastních benchmarků Arm: až o 24 procent vyšší výkon benchmarku a o 14 procent vyšší výkon her bez AI ve srovnání s předchozí generací.

Ray Tracing třetí generace

Ray tracing je zpět pro třetí kolo. G2-Ultra NX nese hardwarovou jednotku ray tracing třetí generace společnosti Arm, která podle společnosti podporuje složitější osvětlení, stíny, odrazy a geometrii a zároveň snižuje provoz DRAM až o 13 procent na předních testech sledování paprsků.

Nová hardwarová podpora pro mikromapy Opacity pomáhá GPU efektivněji zvládat složitou průhlednou geometrii – listy, tkaniny a vrstvené povrchy. V ukázce s jedním ramenem použití mikromap Opacity zvýšilo snímkovou frekvenci o 30 procent a snížilo zátěž ray tracingu až o 70 procent.

Proč na AI-Native Graphics záleží

Oznámení odráží širší přesvědčení odvětví, že budoucnost grafiky v reálném čase je hybridní: konvenční vykreslování pro to, co lze levně vypočítat, neurální rekonstrukce pro všechno ostatní. Stolní GPU od Nvidie, AMD a Intelu mají normalizované upscaling AI a generování snímků na nejvyšší úrovni; prodejci konzolí používají techniky strojového učení pro podobné zisky. Mobilní zařízení zaostávalo, především proto, že neurální modely soutěží o stejný energetický rozpočet jako samotná hra.

Odpověď Arm je architektonická: namísto toho, aby umělá inteligence zacházela jako samostatný akcelerátor soutěžící o šířku pásma paměti, G2-Ultra NX vkládá neurální jednotky do shader jader, kde již data žijí. Společnost tvrdí, že to umožňuje neurálním technikám přesunout se od technologických ukázek k produkčním hrám v rámci energetické obálky telefonu.

Tento argument paměti si zaslouží důraz. V mobilních systémech na čipech je provoz externí paměti jedním z největších spotřebitelů energie i latence – přesun dat z GPU a zpět stojí více energie než výpočet na něm. Arm tvrdí, že díky opětovnému použití koherentních mezipamětí a řídicích struktur GPU pro neurální pracovní zátěže se design z velké části vyhýbá tomu zpátečnímu. Snížení provozu externí paměti o 70 procent z dema Neural Dawn je v tomto smyslu tvrzením o výdrži baterie stejně jako o výkonu.

Společnost také hraje ekosystémovou hru. Oznámení Arm zarámuje G2-Ultra NX jako způsob, jak mohou vývojáři rychleji přivést neurální grafiku do produkce, což naznačuje, že referenční implementace jako Neural Dawn jsou určeny spíše jako plány, které mohou studia přizpůsobit, než jednorázové marketingové ukázky. Očekávání mobilních uživatelů – bohatší obraz, plynulejší snímkovací frekvence, působivější scény – stále stoupají a Arm sází na to, že vývojáři přijmou jakýkoli kanál, který bude splňovat tato očekávání v rámci teplotních limitů.

Stupnice instalované základny udává hmotnost rozteče. Arm říká, že k dnešnímu dni bylo dodáno více než 14 miliard Mali GPU, a zatímco vlajková loď G2-Ultra NX se objeví jako první v prémiových zařízeních, neurální grafické techniky mají tendenci pronikat napříč produktovými řadami licenčních partnerů v následujících generacích.

Pro vývojáře her je zpráva, že mobilní hráči stále více očekávají vizuální věrnost a plynulost spojenou s konzolemi – a že splnění tohoto očekávání v rámci teplotních limitů telefonu nyní vyžaduje umělou inteligenci v každé fázi procesu. Arm účinně prohlásil, že éra neurálního vykreslování jako volitelného pro mobilní GPU skončila.

Udržujte si náskok před AI

Sledujte nejnovější vývoj AI a hardwarové novinky umělé inteligence, jak AI na zařízení přetváří odvětví čipů.

Přečtěte si další zprávy o AI →