Arm har avslöjat Mali G2-Ultra NX, den första grafikprocessorn i sin Mali-familj byggd specifikt för neural grafik, och lovar visuell kvalitet i skrivbordsklass på smartphones genom att sätta AI-acceleration i hjärtat av grafikpipelinen istället för att skruva fast den.
Tillkännagav på tisdagen på Arms nyhetsrum, den nya arkitekturen integrerar dedikerade neurala acceleratorer direkt i shader-kärnorna, vilket gör att neurala arbetsbelastningar kan köras tillsammans med konventionell grafik och beräkningsuppgifter samtidigt som den delar GPU:s minnessystem, sammanhängande cacher och kontrollstrukturer. Arm säger att tät integration minskar datarörelsen och förbättrar effektiviteten - en kritisk faktor inom den strikta ström- och termiska envelopen hos en mobil enhet. För mer senaste AI-utveckling, följ AI Buzz Wires pågående bevakning. senaste AI-utvecklingen
Tre neurala teknologier för mobilspel
Mali G2-Ultra NX levereras med tre huvudneurala tekniker:
Neural Super Sampling (NSS) rekonstruerar bilder med högre upplösning från renderingar med lägre upplösning, och kombinerar tidsdata med integrerad kantutjämning för att minska mängden konventionellt renderingsarbete som krävs för en slutlig bildruta av hög kvalitet.
Neural Frame Rate Upscaling (NFRU) genererar mellanliggande bildrutor med hjälp av rörelse-, djup- och renderade ramdata, vilket ökar bildfrekvenserna för smidigare gameplay – och, enligt Arm, stöder längre mobilspelsessioner med upp till 120 FPS.
Neural Super Sampling and Denoising (NSSD) parar neural uppskalning med denoising för att förbättra bildkvaliteten i krävande strålspårade scener med komplex belysning och skuggor.
För att demonstrera pipelinen i produktionen byggde Arm och spelutvecklaren Sumo Digital en showcase som heter Neural Dawn. Arm säger att demot uppnår upp till 4 gånger högre prestandaeffektivitet och upp till 70 procent lägre extern minnestrafik jämfört med inbyggd rendering, och gör tekniker som Unreal Engines MegaLights praktiska på mobil hårdvara.
Den största Mali ISA-uppgraderingen på sju generationer
Utöver den neurala hårdvaran introducerar G2-Ultra NX en ny exekveringsmotor som Arm beskriver som den största Mali-instruktionsuppgraderingen på sju generationer. Den ger upp till dubbelt så många register per warp, vilket ger utvecklare utrymme för rikare scener och mer komplexa effekter samtidigt som bildhastigheten hålls stabil.
De arkitektoniska vinsterna översätts till mätbara siffror, åtminstone enligt Arms egna benchmarks: upp till 24 procent högre benchmarkprestanda och 14 procent högre icke-AI-spelprestanda jämfört med föregående generation.
Tredje generationens strålspårning
Ray tracing är tillbaka för en tredje omgång. G2-Ultra NX bär Arms tredje generationens hårdvarustrålspårningsenhet, som företaget säger stöder mer komplex belysning, skuggor, reflektioner och geometri samtidigt som DRAM-trafiken minskar med upp till 13 procent på ledande strålspårningsriktmärken.
Nytt hårdvarustöd för Opacity Micromaps hjälper GPU:n att hantera invecklad transparent geometri - lövverk, tyger och skiktade ytor - mer effektivt. I en arm-demo ökade användningen av Opacity Micromaps bildhastigheten med 30 procent och minskade ray tracing-arbetsbelastningen med upp till 70 procent.
Varför AI-Native Graphics betyder något
Tillkännagivandet speglar en bredare övertygelse från branschen om att framtiden för realtidsgrafik är hybrid: konventionell rendering för vad som kan beräknas billigt, neural rekonstruktion för allt annat. Desktop GPU:er från Nvidia, AMD och Intel har normaliserat AI-uppskalning och ramgenerering i den avancerade delen; konsolleverantörer använder maskininlärningstekniker för liknande vinster. Mobilen har släpat efter, till stor del för att neurala modeller konkurrerar om samma energibudget som själva spelet.
Arms svar är arkitektoniskt: snarare än att behandla AI som en separat accelerator som konkurrerar om minnesbandbredd, bäddar G2-Ultra NX in neurala enheter i shader-kärnorna där data redan finns. Företaget hävdar att detta låter neurala tekniker flytta från tekniska demos till produktionsspel, inom en telefons kraftomslutning.
Det minnesargumentet förtjänar att betonas. I mobila system-på-chips är extern minnestrafik en av de största konsumenterna av både ström och latens – att flytta data från GPU:n och tillbaka kostar mer energi än att använda den. Genom att återanvända GPU:s sammanhängande cacher och kontrollstrukturer för neurala arbetsbelastningar, hävdar Arm att designen undviker mycket av den rundresan. Minskningen på 70 procent av extern minnestrafik från Neural Dawn-demon är i den meningen lika mycket ett batterilivspåstående som ett prestandakrav.
Företaget gör också en ekosystempjäs. Arms tillkännagivande ramar in G2-Ultra NX som ett sätt för utvecklare att ta neural grafik i produktion snabbare, vilket tyder på att referensimplementationer som Neural Dawn är tänkta att vara ritningar som studior kan anpassa, snarare än engångsmarknadsdemos. Mobilanvändares förväntningar – rikare bilder, jämnare bildhastigheter, mer uppslukande scener – fortsätter att klättra, och Arm satsar på att utvecklare kommer att anta vilken pipeline som än uppfyller dessa förväntningar inom termiska gränser.
Skalan på den installerade basen ger höjdvikten. Arm säger att mer än 14 miljarder Mali GPU:er har skickats hittills, och medan flaggskeppet G2-Ultra NX kommer att dyka upp först i premiumenheter, tenderar neurala grafiktekniker att sippra ner över licenspartners produktlinjer i efterföljande generationer.
För spelutvecklare är budskapet att mobilspelare i allt högre grad förväntar sig den visuella troheten och jämnheten som är förknippad med konsoler – och att uppfylla dessa förväntningar inom en telefons termiska gränser nu kräver AI i varje steg av pipelinen. Arm har faktiskt förklarat att eran av att behandla neural rendering som valfritt för mobila GPU:er är över.
Ligg före AI
Spåra den senaste AI-utvecklingen och artificiell intelligens hårdvarunyheter när AI på enheten omformar chipindustrin.
Läs mer AI-nyheter →
