Arm представила платформу для смартфонів з ШІ та генерацією кадрів
Arm представила CSS for Mobile 2 – нову платформу для флагманських мобільних чипів, що об’єднує процесорні ядра C2-Ultra та C2-Pro, графічний прискорювач GPU Mali G2-Ultra NX, системний інтерконект SI L2, програмне забезпечення та інструменти для розробників.
Основний акцент зроблено на локальному ШІ та нейромережевій обробці графіки, що дозволяє підвищувати якість зображення та частоту кадрів без суттєвого збільшення обчислювального навантаження.
Нова графіка
Mali G2-Ultra NX став флагманським GPU від Arm і, за визначенням компанії, першим AI-native графічним процесором сімейства Mali. Нейронні прискорювачі вбудовані безпосередньо у шейдерні ядра, тому обробка штучного інтелекту стає частиною графічного конвеєра.
При цьому Arm не обмежилася додаванням нейронних блоків. У GPU перероблено виконавчий механізм – компанія називає це найбільшою зміною архітектури набору інструкцій Mali за сім поколінь. На один warp тепер доступно до двох разів більше реєстрів, що дає складним шейдерам більше ресурсів для виконання.
За результатами тестів Arm, Mali G2-Ultra NX демонструє до 24% вищу продуктивність у бенчмарках порівняно з попереднім поколінням. У іграх без використання нейромережевих технологій приріст досягає 14%.
Кадри з ШІ
Основна особливість нового GPU розкривається при використанні нейромережевих алгоритмів. Arm підготувала три технології для різних етапів формування зображення. Neural Super Sampling (NSS) відновлює зображення високої роздільної здатності з початкового кадру меншої роздільної здатності. Neural Frame Rate Upscaling (NFRU) створює проміжні кадри, підвищуючи кінцеву частоту відображення. Neural Super Sampling and Denoising (NSSD) поєднує нейромережеве масштабування та шумозаглушення в сценах із трасуванням променів.
У демонстраційній грі Neural Dawn одночасне застосування NFRU та NSSD дозволило підвищити ефективність до чотирьох разів порівняно з нативним рендерингом. Обсяг обміну даними з зовнішньою пам’яттю при цьому скоротився на 70%.
Один із сценаріїв роботи NFRU – перетворення рендерингу з 30 кадрів/с на 60 кадрів/с завдяки генерації проміжних кадрів. Arm також розглядає цю технологію як спосіб наблизитися до 120 кадрів/с у мобільних іграх без необхідності розраховувати кожен кадр традиційним способом.
Трасування променів
Можливості GPU розширено й у сфері апаратного трасування променів. Mali G2-Ultra NX отримав блок Ray Tracing Unit третього покоління та апаратну підтримку Opacity Micromaps. Остання технологія призначена для ефективнішої обробки складної прозорої геометрії, наприклад листя, тканин і багатослойних поверхонь.
У одному з тестів Arm використання Opacity Micromap підвищило частоту кадрів на 30% і скоротило обчислювальне навантаження трасування променів до 70%. Нова архітектура GPU також зменшує обсяг звернень до DRAM у тестах трасування променів до 13%.
Швидший локальний ШІ
CSS for Mobile 2 включає не лише новий GPU. До складу CPU-кластера входять C2-Ultra та C2-Pro: перший розрахований на максимальну однопоточну продуктивність, а другий – на баланс швидкості та ефективності. Порівняно з попереднім поколінням Arm заявляє про приріст однопоточної продуктивності до 15% і до 12% – багатопоточної. Компанія також зазначає на 15% вищу швидкість веб-серфінгу та скорочення часу запуску додатків на 12%.
Для локальних завдань штучного інтелекту розширено можливості SME2. У флагманській референсній конфігурації використано два C2-Ultra, шість C2-Pro та два блоки SME2. Порівняно з попереднім поколінням кількість блоків SME2 подвоїлася.
У тестах Arm такий CPU-кластер забезпечив до 1,7 раза вищу продуктивність на обраних ІІ-моделях. У повному сценарії, що включає розпізнавання мови, пошук інформації, міркування, запуск додатків і веб-серфінг, C2-Ultra з двома блоками SME2 виконав завдання на 24% швидше за систему попереднього покоління.
Перші пристрої
CSS for Mobile 2 розрахована на виробників мобільних SoC і включає не лише обчислювальні ядра, а й системний інтерконект SI L2, програмне забезпечення та інструменти для розробників. Платформа координує роботу CPU, GPU та інших обчислювальних блоків, а її окремі компоненти виробники можуть використовувати незалежно або поєднувати з власними розробками.
Першим серійним пристроєм з новою графічною архітектурою став Xiaomi 18 Fold, представлений у Китаї з власним чипом Xring O3 та GPU Mali G2-Ultra NX. Та сама платформа використовується в планшеті Xiaomi Pad 9 Pro Max. Ширше поширення Mali G2-Ultra NX у смартфонах і пристроях із великими екранами очікується у 2027 році.
