Arm a dévoilé le Mali G2-Ultra NX, le premier GPU de sa famille Mali spécialement conçu pour les graphiques neuronaux, promettant une qualité visuelle de classe ordinateur de bureau sur les smartphones en plaçant l'accélération de l'IA au cœur du pipeline graphique plutôt que de la verrouiller.

Annoncée mardi dans la salle de rédaction d'Arm, la nouvelle architecture intègre des accélérateurs neuronaux dédiés directement dans les noyaux de shader, permettant aux charges de travail neuronales de s'exécuter parallèlement aux tâches graphiques et de calcul conventionnelles tout en partageant le système de mémoire, les caches cohérents et les structures de contrôle du GPU. Arm affirme qu'une intégration étroite réduit le mouvement des données et améliore l'efficacité – une considération essentielle dans le cadre strict de l'enveloppe énergétique et thermique d'un appareil mobile. Pour connaître les derniers développements en matière d'IA, suivez la couverture continue d'AI Buzz Wire. derniers développements de l'IA

Trois technologies neuronales pour les jeux mobiles

Le Mali G2-Ultra NX est livré avec trois techniques neuronales principales :

Le Neural Super Sampling (NSS) reconstruit des images à haute résolution à partir de rendus à basse résolution, en combinant des données temporelles avec un anticrénelage intégré pour réduire la quantité de travail de rendu conventionnel nécessaire pour obtenir une image finale de haute qualité.

Le Neural Frame Rate Upscaling (NFRU) génère des images intermédiaires en utilisant les données de mouvement, de profondeur et d'images rendues, augmentant ainsi les fréquences d'images pour un jeu plus fluide et, selon Arm, prenant en charge des sessions de jeu mobiles plus longues jusqu'à 120 FPS.

Le super-échantillonnage et débruitage neuronal (NSSD) associe la mise à l'échelle neuronale au débruitage pour améliorer la qualité de l'image dans les scènes exigeantes en lancer de rayons avec un éclairage et des ombres complexes.

Pour démontrer le pipeline en production, Arm et le développeur de jeux Sumo Digital ont construit une vitrine appelée Neural Dawn. Arm affirme que la démo atteint une efficacité de performance jusqu'à 4 fois supérieure et un trafic de mémoire externe jusqu'à 70 % inférieur à celui du rendu natif, et rend des techniques telles que MegaLights d'Unreal Engine pratiques sur le matériel mobile.

La plus grande mise à niveau de l'ISA Mali depuis sept générations

Au-delà du matériel neuronal, le G2-Ultra NX introduit un nouveau moteur d'exécution qu'Arm décrit comme la plus grande mise à niveau de l'architecture du jeu d'instructions du Mali depuis sept générations. Il fournit jusqu'à deux fois plus de registres par warp, ce qui donne aux développeurs une marge de manœuvre pour des scènes plus riches et des effets plus complexes tout en maintenant des fréquences d'images stables.

Les gains architecturaux se traduisent en chiffres mesurables, du moins selon les propres benchmarks d'Arm : des performances de référence jusqu'à 24 % supérieures et des performances de jeu sans IA 14 % supérieures par rapport à la génération précédente.

Ray Tracing de troisième génération

Le lancer de rayons est de retour pour un troisième tour. Le G2-Ultra NX est équipé de l'unité matérielle de traçage de rayons de troisième génération d'Arm, qui, selon la société, prend en charge un éclairage, des ombres, des réflexions et une géométrie plus complexes tout en réduisant le trafic DRAM jusqu'à 13 % par rapport aux principaux tests de traçage de rayons.

La nouvelle prise en charge matérielle d'Opacity Micromaps aide le GPU à gérer plus efficacement une géométrie transparente complexe (feuillage, tissus et surfaces en couches). Dans une démo Arm, l'utilisation d'Opacity Micromaps a augmenté les fréquences d'images de 30 % et réduit la charge de travail de lancer de rayons jusqu'à 70 %.

Pourquoi les graphiques natifs de l'IA sont importants

Cette annonce reflète une conviction plus large de l'industrie selon laquelle l'avenir des graphiques en temps réel est hybride : rendu conventionnel pour ce qui peut être calculé à moindre coût, reconstruction neuronale pour tout le reste. Les GPU de bureau de Nvidia, AMD et Intel ont normalisé la mise à l'échelle de l'IA et la génération de trames haut de gamme ; les fournisseurs de consoles utilisent des techniques d'apprentissage automatique pour des gains similaires. Le mobile est à la traîne, en grande partie parce que les modèles neuronaux se disputent le même budget énergétique que le jeu lui-même.

La réponse d'Arm est architecturale : plutôt que de traiter l'IA comme un accélérateur distinct en compétition pour la bande passante mémoire, le G2-Ultra NX intègre des unités neuronales à l'intérieur des noyaux de shader où se trouvent déjà les données. La société affirme que cela permet aux techniques neuronales de passer des démonstrations techniques aux jeux de production, dans la limite de puissance d'un téléphone.

Cet argument mémoriel mérite d’être souligné. Dans les systèmes sur puces mobiles, le trafic de mémoire externe est l'un des plus gros consommateurs d'énergie et de latence : le déplacement et le retour des données hors du GPU coûte plus d'énergie que l'informatique sur celui-ci. En réutilisant les caches cohérents et les structures de contrôle du GPU pour les charges de travail neuronales, Arm affirme que la conception évite une grande partie de cet aller-retour. La réduction de 70 % du trafic de mémoire externe par rapport à la démo de Neural Dawn est, en ce sens, autant une revendication en matière d'autonomie de la batterie qu'une revendication en termes de performances.

L’entreprise joue également un rôle écosystémique. L'annonce d'Arm présente le G2-Ultra NX comme un moyen permettant aux développeurs de mettre en production plus rapidement les graphiques neuronaux, suggérant que les implémentations de référence telles que Neural Dawn sont censées être des plans que les studios peuvent adapter, plutôt que des démonstrations marketing ponctuelles. Les attentes des utilisateurs mobiles – des visuels plus riches, des fréquences d'images plus fluides, des scènes plus immersives – continuent de croître, et Arm parie que les développeurs adopteront le pipeline qui répondra à ces attentes dans les limites thermiques.

L'échelle de la base installée donne le poids du pitch. Arm affirme que plus de 14 milliards de GPU Mali ont été expédiés à ce jour, et même si le produit phare G2-Ultra NX apparaîtra en premier dans les appareils haut de gamme, les techniques de graphisme neuronal ont tendance à se répercuter sur les gammes de produits des partenaires de licence dans les générations suivantes.

Pour les développeurs de jeux, le message est que les joueurs mobiles s'attendent de plus en plus à la fidélité visuelle et à la fluidité associées aux consoles – et que répondre à cette attente dans les limites thermiques d'un téléphone nécessite désormais l'IA à chaque étape du pipeline. Arm a effectivement déclaré que l’ère où le rendu neuronal était considéré comme facultatif pour les GPU mobiles était révolue.

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