Arm, 신경 그래픽용 최초의 AI 기반 모바일 GPU인 Mali G2-Ultra NX 공개

Arm의 Mali G2-Ultra NX GPU는 신경 가속기를 셰이더 코어에 통합하여 모바일 게임에 AI 업스케일링, 프레임 생성 및 노이즈 제거 기능을 제공합니다.

Arm은 신경 그래픽용으로 특별히 제작된 Mali 제품군의 첫 번째 GPU인 Mali G2-Ultra NX를 공개했습니다. 이를 통해 AI 가속을 그래픽 파이프라인의 중심에 두는 대신 스마트폰에서 데스크톱 수준의 시각적 품질을 약속합니다.

화요일에 Arm의 뉴스룸에서 발표된 새로운 아키텍처는 전용 신경 가속기를 셰이더 코어 내에 직접 통합하여 신경 워크로드가 기존 그래픽 및 컴퓨팅 작업과 함께 실행되는 동시에 GPU의 메모리 시스템, 일관된 캐시 및 제어 구조를 공유할 수 있도록 합니다. Arm은 긴밀한 통합이 데이터 이동을 줄이고 효율성을 향상시킨다고 말합니다. 이는 모바일 장치의 엄격한 전력 및 열 범위 내에서 중요한 고려 사항입니다. 최신 AI 개발에 대해 알아보려면 AI Buzz Wire의 지속적인 보도를 따르세요. 최신 AI 개발

모바일 게임을 위한 세 가지 신경 기술

Mali G2-Ultra NX에는 세 가지 헤드라인 신경 기술이 탑재되어 있습니다.

NSS(Neural Super Sampling)는 저해상도 렌더링에서 고해상도 이미지를 재구성하고 시간 데이터와 통합 앤티앨리어싱을 결합하여 고품질 최종 프레임에 필요한 기존 렌더링 작업량을 줄입니다.

NFRU(Neural Frame Rate Upscaling)는 모션, 깊이 및 렌더링된 프레임 데이터를 사용하여 중간 프레임을 생성하여 보다 원활한 게임 플레이를 위해 프레임 속도를 높이고 Arm에 따르면 최대 120FPS로 더 긴 모바일 게임 세션을 지원합니다.

NSSD(Neural Super Sampling and Denoising)는 신경 업스케일링과 노이즈 제거를 결합하여 복잡한 조명과 그림자가 있는 까다로운 광선 추적 장면의 이미지 품질을 향상시킵니다.

프로덕션 파이프라인을 시연하기 위해 Arm과 게임 개발자인 Sumo Digital은 Neural Dawn이라는 쇼케이스를 구축했습니다. Arm은 이 데모가 네이티브 렌더링에 비해 최대 4배 더 높은 성능 효율성과 최대 70% 더 낮은 외부 메모리 트래픽을 달성했으며 언리얼 엔진의 MegaLights와 같은 기술을 모바일 하드웨어에서 실용적으로 만든다고 말했습니다.

7세대에 걸친 최대 규모의 말리 ISA 업그레이드

신경 하드웨어 외에도 G2-Ultra NX는 Arm이 7세대 만에 가장 큰 Mali 명령어 세트 아키텍처 업그레이드라고 설명하는 새로운 실행 엔진을 도입합니다. 워프당 최대 두 배의 레지스터를 제공하여 개발자에게 프레임 속도를 안정적으로 유지하면서 더 풍부한 장면과 더 복잡한 효과를 위한 여유 공간을 제공합니다.

최소한 Arm의 자체 벤치마크에 따르면 아키텍처상의 이점은 측정 가능한 수치로 해석됩니다. 이전 세대에 비해 벤치마크 성능은 최대 24%, 비AI 게임 성능은 14% 더 높습니다.

3세대 레이 트레이싱

Ray Tracing이 세 번째 라운드로 돌아왔습니다. G2-Ultra NX는 Arm의 3세대 하드웨어 레이 트레이싱 유닛을 탑재하고 있으며, 회사는 이 유닛이 더 복잡한 조명, 그림자, 반사 및 기하학을 지원하는 동시에 주요 레이 트레이싱 벤치마크에서 DRAM 트래픽을 최대 13%까지 줄인다고 밝혔습니다.

Opacity Micromaps에 대한 새로운 하드웨어 지원을 통해 GPU는 나뭇잎, 직물 및 레이어 표면과 같은 복잡하고 투명한 형상을 보다 효율적으로 처리할 수 있습니다. 한 Arm 데모에서는 Opacity Micromaps를 사용하여 프레임 속도를 30% 높이고 레이 트레이싱 작업 부하를 최대 70% 줄였습니다.

AI 기반 그래픽이 중요한 이유

이번 발표는 실시간 그래픽의 미래가 하이브리드(저렴하게 계산할 수 있는 것에 대한 기존 렌더링, 그 밖의 모든 것에 대한 신경 재구성)라는 업계의 폭넓은 확신을 반영합니다. Nvidia, AMD 및 Intel의 데스크탑 GPU는 하이엔드에서 AI 업스케일링 및 프레임 생성을 표준화했습니다. 콘솔 공급업체는 비슷한 이익을 얻기 위해 머신러닝 기술을 사용합니다. 모바일은 주로 신경 모델이 게임 자체와 동일한 전력 예산을 놓고 경쟁하기 때문에 뒤쳐졌습니다.

Arm의 대답은 아키텍처입니다. G2-Ultra NX는 AI를 메모리 대역폭을 놓고 경쟁하는 별도의 가속기로 취급하는 대신 데이터가 이미 존재하는 셰이더 코어 내부에 신경 장치를 내장합니다. 회사는 이를 통해 신경 기술이 휴대폰의 전력 범위 내에서 기술 데모에서 프로덕션 게임으로 이동할 수 있다고 주장합니다.

그 기억 주장은 강조할 가치가 있습니다. 모바일 시스템 온 칩에서 외부 메모리 트래픽은 전력과 대기 시간 모두에서 가장 큰 소비자 중 하나입니다. 즉, GPU에서 데이터를 이동하고 다시 GPU에서 컴퓨팅하는 것보다 더 많은 에너지가 소요됩니다. Arm은 신경 워크로드를 위해 GPU의 일관된 캐시와 제어 구조를 재사용함으로써 이러한 왕복 여행을 상당 부분 방지할 수 있다고 주장합니다. Neural Dawn 데모의 외부 메모리 트래픽 70% 감소는 그런 의미에서 성능만큼 배터리 수명에 대한 주장이기도 합니다.

회사도 생태계 플레이를 하고 있다. Arm의 발표는 G2-Ultra NX를 개발자가 신경 그래픽을 더 빠르게 생산에 도입할 수 있는 방법으로 구성하여 Neural Dawn과 같은 참조 구현이 일회성 마케팅 데모가 아니라 스튜디오가 적응할 수 있는 청사진이 될 것임을 시사합니다. 더 풍부한 비주얼, 더 부드러운 프레임 속도, 더 몰입도 높은 장면 등 모바일 사용자의 기대치는 계속 높아지고 있으며 Arm은 개발자들이 열 제한 내에서 이러한 기대치를 충족하는 파이프라인을 채택할 것이라고 확신하고 있습니다.

설치된 베이스의 규모는 피치 무게를 나타냅니다. Arm은 현재까지 140억 개 이상의 Mali GPU가 출하되었으며 주력 제품인 G2-Ultra NX가 프리미엄 장치에 먼저 등장할 예정이지만 신경 그래픽 기술은 다음 세대의 라이센싱 파트너 제품 라인 전체에 조금씩 적용되는 경향이 있다고 밝혔습니다.

게임 개발자에게 메시지는 모바일 플레이어가 콘솔과 관련된 시각적 충실도와 부드러움을 점점 더 기대하고 있으며 휴대폰의 열 한계 내에서 이러한 기대를 충족하려면 이제 파이프라인의 모든 단계에서 AI가 필요하다는 메시지입니다. Arm은 모바일 GPU에서 신경 렌더링을 선택 사항으로 취급하는 시대는 끝났다고 효과적으로 선언했습니다.