Arm представила платформу для смартфонов с ИИ и генерацией кадров
Arm представила CSS for Mobile 2 – новую платформу для флагманских мобильных чипов, объединяющую процессорные ядра C2-Ultra и C2-Pro, GPU Mali G2-Ultra NX, системный интерконнект SI L2, программное обеспечение и инструменты для разработчиков.
Основной акцент сделан на локальном ИИ и нейросетевой обработке графики, которая позволяет повышать качество изображения и частоту кадров без сопоставимого увеличения вычислительной нагрузки.
Новая графика
Mali G2-Ultra NX стал флагманским GPU Arm и, по определению компании, первым AI-native графическим процессором семейства Mali. Нейронные ускорители встроены непосредственно в шейдерные ядра, поэтому ИИ-обработка становится частью графического конвейера.
При этом Arm не ограничилась добавлением нейронных блоков. В GPU переработан исполнительный механизм – компания называет это крупнейшим изменением архитектуры набора инструкций Mali за семь поколений. На один warp теперь доступно до двух раз больше регистров, что даёт сложным шейдерам больше ресурсов для выполнения.
По результатам тестов Arm, Mali G2-Ultra NX показывает до 24% более высокую производительность в бенчмарках по сравнению с предыдущим поколением. В играх без использования нейросетевых технологий прирост достигает 14%.
Кадры из ИИ
Основная особенность нового GPU раскрывается при использовании нейросетевых алгоритмов. Arm подготовила три технологии для разных этапов формирования изображения. Neural Super Sampling (NSS) восстанавливает изображение высокого разрешения из исходного кадра с меньшим разрешением. Neural Frame Rate Upscaling (NFRU) создаёт промежуточные кадры, повышая итоговую частоту отображения. Neural Super Sampling and Denoising (NSSD) объединяет нейронное масштабирование и шумоподавление в сценах с трассировкой лучей.
В демонстрационной игре Neural Dawn одновременное применение NFRU и NSSD позволило повысить эффективность до четырёх раз по сравнению с нативным рендерингом. Объём обмена данными с внешней памятью при этом сократился на 70%.
Один из сценариев работы NFRU – преобразование рендеринга с 30 кадров/с в 60 кадров/с за счёт генерации промежуточных кадров. Arm также рассматривает технологию как способ приблизиться к 120 кадрам/с в мобильных играх без необходимости рассчитывать каждый кадр традиционным способом.
Трассировка лучей
Возможности GPU расширены и в области аппаратной трассировки лучей. Mali G2-Ultra NX получил блок Ray Tracing Unit третьего поколения и аппаратную поддержку Opacity Micromaps. Последняя технология предназначена для более эффективной обработки сложной прозрачной геометрии, например листвы, тканей и многослойных поверхностей.
В одном из тестов Arm использование Opacity Micromaps повысило частоту кадров на 30% и сократило вычислительную нагрузку трассировки лучей до 70%. Новая архитектура GPU также уменьшает объём обращений к DRAM в тестах трассировки лучей до 13%.
Быстрее локальный ИИ
CSS for Mobile 2 включает не только новый GPU. В состав CPU-кластера входят C2-Ultra и C2-Pro: первый рассчитан на максимальную однопоточную производительность, а второй – на баланс скорости и эффективности. По сравнению с предыдущим поколением Arm заявляет до 15% прироста однопоточной производительности и до 12% – многопоточной. Компания также указывает на 15% более высокую скорость веб-сёрфинга и сокращение времени запуска приложений на 12%.
Для локальных ИИ-задач расширены возможности SME2. Во флагманской референсной конфигурации используются два C2-Ultra, шесть C2-Pro и два блока SME2. По сравнению с предыдущим поколением количество блоков SME2 удвоилось.
В тестах Arm такой CPU-кластер обеспечил до 1,7 раза более высокую производительность на выбранных ИИ-моделях. В полном сценарии, включающем распознавание речи, поиск информации, рассуждения, запуск приложений и веб-сёрфинг, C2-Ultra с двумя блоками SME2 выполнил задачу на 24% быстрее системы предыдущего поколения.
Первые устройства
CSS for Mobile 2 рассчитана на производителей мобильных SoC и включает не только вычислительные ядра, но и системный интерконнект SI L2, программное обеспечение и инструменты для разработчиков. Платформа координирует работу CPU, GPU и других вычислительных блоков, а её отдельные компоненты производители могут использовать независимо или сочетать с собственными разработками.
Первым серийным устройством с новой графической архитектурой стал Xiaomi 18 Fold, представленный в Китае с фирменным чипом Xring O3 и GPU Mali G2-Ultra NX. Та же платформа используется в планшете Xiaomi Pad 9 Pro Max. Более широкое распространение Mali G2-Ultra NX в смартфонах и устройствах с крупными экранами ожидается в 2027 году.
