Arm C2-Ultra и Mali G2-Ultra NX дебютируют с существенными усовершенствованиями процессора, графического процессора и технологии трассировки лучей

Компания Arm представила CSS for Mobile 2 — свою новейшую эталонную вычислительную платформу для флагманских SoC. Прежде всего, похоже, что компания полностью отказалась от бренда Lumex — всего через год после того, как он заменил давно существовавший бренд Cortex в качестве идентификатора IP-ядер процессоров Arm для смартфонов. Ранее компания Arm, как известно, пропускала выпуск новых версий своих ядер серии E, и на этот раз «среднее» ядро (Lumex C1 Premium), по-видимому, осталось без обновления. 

Новая платформа объединяет новые процессорные ядра Arm C2-Ultra и C2-Pro с графическим процессором Mali G2-Ultra NX, обновлённой системой межкомпонентной связи и новым программным стеком. Как и во всех других анонсах последних циклов выпусков, искусственный интеллект остаётся в центре внимания. Однако подход компании Arm выходит далеко за рамки традиционного ускорения по типу NPU. Кластер процессоров C2 получает больше вычислительных ресурсов SME2 для локальных моделей и агентных рабочих нагрузок, в то время как Mali G2-Ultra NX внедряет специализированные нейронные ускорители непосредственно в свои шейдерные ядра. Компания Arm также обещает повышение производительности традиционных процессоров и графических процессоров для рабочих нагрузок, не связанных с искусственным интеллектом.

Пример реализации флагманской архитектуры CSS for Mobile 2 сочетает два ядра C2-Ultra с шестью ядрами C2-Pro и двумя блоками SME2, что невольно даёт нам представление о том, что вполне может оказаться чипом MediaTek Dimensity 9600. Тем не менее платформа Arm по-прежнему остается настраиваемой, и производители микросхем могут использовать отдельные компоненты независимо друг от друга, комбинировать их со сторонними IP-блоками или модифицировать общую реализацию в соответствии со своими собственными требованиями к SoC. Например, компания Samsung может заменить графический процессор Mali на собственную разработку Radeon, а Google — на аналогичное решение от Imagination Technologies. 

В новой архитектуре Arm процессор (CPU) выступает в качестве уровня оркестрации для агента, поддерживая контекст и состояние задачи, одновременно определяя, должны ли отдельные этапы выполняться с помощью локальных приложений, моделей на устройстве, других ускорителей или облачных сервисов. Более высокая однопоточная производительность сокращает задержку отдельных этапов, в то время как дополнительная многопоточная производительность позволяет одновременно выполнять поиск, вывод и работу приложений.

Новая архитектура объединяет эти процессоры в систему межкомпонентной связи Arm SI L2, которая обеспечивает когерентность, управление качеством обслуживания, а также связь с более высокой пропускной способностью и меньшей задержкой между различными вычислительными ресурсами платформы. Кроме того, компания Arm расширяет свою работу по оптимизации на этап физической реализации, что позволяет партнёрам учитывать показатели производительности, площади и энергопотребления ещё до интеграции интеллектуальной собственности в готовую систему на кристалле (SoC).

В демонстрации Arm под названием «Neural Dawn» сочетание технологий NFRU и NSSD обеспечило до четырехкратного повышения эффективности производительности и сократило трафик внешней памяти на целых 70 % по сравнению с нативным рендерингом. Компания Arm утверждает, что такое сокращение объема традиционного рендеринга может сделать такие ресурсоемкие функции Unreal Engine, как MegaLights, более применимыми на мобильном оборудовании. Например, NFRU может преобразовать рендеринг со скоростью 30 кадров в секунду в выходной сигнал со скоростью 60 кадров в секунду. Компания Arm также позиционирует эту технологию как путь к стабильной частоте 120 кадров в секунду в мобильных играх без необходимости традиционного рендеринга каждого отображаемого кадра, что является изящным способом внедрения технологий генерации кадров в мобильные игры. 

К счастью, Mali G2-Ultra NX не полагается исключительно на нейронный рендеринг для достижения поколенческих улучшений. В этом графическом процессоре также внедрен переработанный механизм выполнения, который Arm называет крупнейшим изменением архитектуры набора инструкций Mali за семь поколений. Помимо прочих усовершенствований, данная архитектура обеспечивает вдвое больше регистров, что дает сложным шейдерам дополнительный запас производительности.

Компания Arm заявляет о повышении производительности Mali G2-Ultra NX в тестах до 24 % и об улучшении производительности в играх без использования ИИ до 14 % по сравнению с предыдущим поколением. Аппаратное обеспечение трассировки лучей также было усовершенствовано. G2-Ultra NX содержит блок трассировки лучей третьего поколения от Arm и добавляет аппаратную поддержку микрокарт непрозрачности (Opacity Micromaps), которые позволяют обрабатывать сложную прозрачную геометрию без таких же затрат на трассировку лучей, как при использовании традиционных методов.

Устройства на базе Mali G2-Ultra NX, C2-Ultra и C2-Pro начнут появляться на рынке в ближайшие недели. Ожидается, что в первую очередь они будут использоваться в флагманских моделях MediaTek, а в начале 2028 года к ним присоединится процессор Exynos 2700 от Samsung. Ожидается также, что в конце этого месяца компания Qualcomm представит обновлённые версии своих архитектур Nuvia и Adreno наряду с процессорами Snapdragon 8 Elite Gen 6 и Snapdragon 8 Elite Extreme Gen 6. Предполагается, что даже Apple присоединится к этому процессу, представив свой процессор A20 Pro, презентация которого запланирована одновременно с выпуском серии iPhone 18 Pro и модели iPhone Ultra.