Arm dezvăluie Mali G2-Ultra NX, primul său GPU mobil nativ AI pentru grafică neuronală

Arm a dezvăluit Mali G2-Ultra NX, primul GPU din familia sa din Mali, construit special pentru grafică neuronală, promițând calitate vizuală de clasă desktop pe smartphone-uri, punând accelerația AI în centrul conductei grafice, mai degrabă decât să o înșurubească.

Anunțată marți în redacția Arm, noua arhitectură integrează acceleratoare neuronale dedicate direct în nucleele shader, permițând sarcinilor de lucru neuronale să ruleze împreună cu grafica convențională și sarcinile de calcul, în timp ce partajează sistemul de memorie al GPU-ului, cache-urile coerente și structurile de control. Arm spune că integrarea strânsă reduce mișcarea datelor și îmbunătățește eficiența - un aspect esențial în interiorul strict energetic și termic al unui dispozitiv mobil. Pentru mai multe cele mai recente dezvoltări AI, urmăriți acoperirea continuă a AI Buzz Wire. cele mai recente evoluții AI

Trei tehnologii neuronale pentru jocurile mobile

Mali G2-Ultra NX este livrat cu trei tehnici neuronale principale:

Neural Super Sampling (NSS) reconstruiește imagini cu rezoluție mai mare din randări cu rezoluție mai mică, combinând datele temporale cu anti-aliasing integrat pentru a reduce cantitatea de muncă de randare convențională necesară pentru un cadru final de înaltă calitate.

Neural Frame Rate Upscaling (NFRU) generează cadre intermediare folosind date de mișcare, profunzime și cadre redate, sporind ratele de cadre pentru un joc mai fluid – și, potrivit Arm, acceptând sesiuni de jocuri mobile mai lungi la până la 120 FPS.

Neural Super Sampling and Denoising (NSSD) îmbină upscalingul neuronal cu denoising pentru a îmbunătăți calitatea imaginii în scene solicitante cu trasare de raze, cu lumini și umbre complexe.

Pentru a demonstra evoluția în producție, Arm și dezvoltatorul de jocuri Sumo Digital a construit o vitrină numită Neural Dawn. Arm spune că demonstrația realizează o eficiență de performanță de până la 4 ori mai mare și un trafic de memorie externă cu până la 70% mai mic în comparație cu randarea nativă și face tehnici precum MegaLights de la Unreal Engine practice pe hardware-ul mobil.

Cea mai mare actualizare ISA Mali din șapte generații

Dincolo de hardware-ul neuronal, G2-Ultra NX introduce un nou motor de execuție pe care Arm îl descrie drept cea mai mare actualizare a arhitecturii setului de instrucțiuni din Mali din șapte generații. Oferă până la dublul registrelor per warp, oferind dezvoltatorilor spațiu pentru scene mai bogate și efecte mai complexe, menținând în același timp ratele de cadre constante.

Câștigurile arhitecturale se traduc în numere măsurabile, cel puțin conform propriilor benchmark-uri ale lui Arm: performanță de referință cu până la 24% mai mare și performanță de jocuri non-AI cu 14% mai mare în comparație cu generația anterioară.

Ray Tracing de a treia generație

Ray tracing se întoarce pentru a treia rundă. G2-Ultra NX are unitatea de urmărire a razelor de a treia generație de la Arm, despre care compania spune că acceptă lumini, umbre, reflexii și geometrie mai complexe, reducând în același timp traficul DRAM cu până la 13 la sută, pe baza standardelor de referință de urmărire a razelor.

Noul suport hardware pentru Opacity Micromaps ajută GPU-ul să gestioneze mai eficient geometria complicată transparentă - frunziș, țesături și suprafețe stratificate. Într-o demonstrație Arm, utilizarea Opacity Micromaps a crescut ratele de cadre cu 30 la sută și a redus volumul de lucru de urmărire a razelor cu până la 70 la sută.

De ce contează AI-Native Graphics

Anunțul reflectă o convingere mai largă a industriei că viitorul graficii în timp real este hibrid: randare convențională pentru ceea ce poate fi calculat ieftin, reconstrucție neuronală pentru orice altceva. GPU-urile desktop de la Nvidia, AMD și Intel au normalizat AI upscaling și generarea de cadre la sfârșitul superior; vânzătorii de console folosesc tehnici de învățare automată pentru câștiguri similare. Mobilul a rămas în urmă, în mare parte pentru că modelele neuronale concurează pentru același buget de putere ca și jocul în sine.

Răspunsul lui Arm este arhitectural: mai degrabă decât să trateze AI ca pe un accelerator separat care concurează pentru lățimea de bandă a memoriei, G2-Ultra NX încorporează unități neuronale în nucleele shader-ului unde există deja datele. Compania susține că acest lucru permite tehnicilor neuronale să treacă de la demonstrații tehnice la jocuri de producție, în limitele puterii unui telefon.

Acest argument de memorie merită accentuat. În sistemul mobil pe cipuri, traficul de memorie externă este unul dintre cei mai mari consumatori atât de putere, cât și de latență – mutarea datelor de pe GPU și înapoi costă mai multă energie decât calcularea pe acesta. Prin reutilizarea cache-urilor coerente ale GPU și a structurilor de control pentru sarcinile de lucru neuronale, Arm susține că designul evită o mare parte din această călătorie dus-întors. Reducerea cu 70 la sută a traficului de memorie externă de la demonstrația Neural Dawn este, în acest sens, la fel de mult o afirmație privind durata de viață a bateriei, cât și una de performanță.

Compania face, de asemenea, un joc de ecosistem. Anunțul lui Arm încadrează G2-Ultra NX ca o modalitate pentru dezvoltatori de a aduce grafica neuronală în producție mai rapid, sugerând că implementările de referință precum Neural Dawn sunt menite să fie modele pe care studiourile le pot adapta, mai degrabă decât demonstrații de marketing unice. Așteptările utilizatorilor de telefonie mobilă – imagini mai bogate, rate de cadre mai fluide, scene mai captivante – continuă să crească, iar Arm pariază că dezvoltatorii vor adopta orice conductă care îndeplinește aceste așteptări în limitele termice.

Scara bazei instalate oferă greutatea pasului. Arm spune că peste 14 miliarde de GPU-uri din Mali au fost livrate până în prezent și, în timp ce modelul emblematic G2-Ultra NX va apărea primul pe dispozitivele premium, tehnicile de grafică neuronală tind să se scurgă în liniile de produse ale partenerilor de licențiere în generațiile ulterioare.

Pentru dezvoltatorii de jocuri, mesajul este că jucătorii de telefonie mobilă se așteaptă din ce în ce mai mult la fidelitatea vizuală și netezimea asociate consolelor - și că îndeplinirea acestei așteptări în limitele termice ale unui telefon necesită acum AI în fiecare etapă a conductei. Arm a declarat efectiv că epoca tratării redării neuronale ca opțională pentru GPU-urile mobile a luat sfârșit.

Rămâi înaintea AI

Urmărește cele mai recente evoluții în domeniul inteligenței artificiale și știri legate de hardware-ul inteligenței artificiale, pe măsură ce IA de pe dispozitiv remodelează industria cipurilor.

Citiți mai multe știri AI →