Už aj tak značné napätie medzi spoločnosťami Arm a Qualcomm sa ešte vystupňovalo v súvislosti s čoraz intenzívnejšou podporou rozširovania hotového riešenia Neoverse CSS. Arm to však zjavne necháva chladným, pretože krátko pred 15. septembrom predstavil platformu CSS for Mobile 2 určenú pre nasledujúcu generáciu špičkových smartfónov.
Táto výpočtová platforma je už jednoznačne zameraná na maximálny výkon a spoločnosť sa ani nesnažila ohlásiť úspornejšie komponenty. Spája agentovú umelú inteligenciu s grafikou od základu navrhnutou pre AI a poskytuje podporu pre novú generáciu funkcií využívajúcich AI v smartfónoch.
Prichádza rodina procesorových jadier Arm C2 a séria integrovaných GPU Arm Mali G2. Predstavené boli konkrétne C2-Ultra, C2-Pro a Mali G2-Ultra NX. Návrhári čipov, ktorí chcú vytvoriť skromnejšie riešenie, môžu novinky kombinovať so staršími jednotkami, keďže spoločnosť zabezpečuje plnú kompatibilitu.
Arm C2-Ultra a C2-Pro
V novej zostave už majú úspornejšiu prevádzku na starosti procesorové jadrá C2-Pro, zatiaľ čo maximálny výkon za každých okolností zabezpečí C2-Ultra s mimoriadne vysokými taktovacími frekvenciami. C2-Ultra vo všeobecnosti prináša o 12 % vyšší výkon oproti jadru C1-Ultra. Podľa odporúčania spoločnosti Arm môže dosahovať frekvenciu až 4,45 GHz, čo je o 8 % viac než predchádzajúca odporúčaná hodnota. Nové jadrá môžu mať k dispozícii až 3 MB vyrovnávacej pamäte L2, ktorá v určitých prípadoch dokáže výrazne zvýšiť výkon.
Väčšinu zmien Arm prispôsobil potrebám AI. Nová generácia napríklad prináša o 30 % širšie vykonávacie okno, vďaka čomu procesor dokáže súčasne spracúvať podstatne viac inštrukcií. Spoločnosť zdokonalila aj mechanizmus vykonávania inštrukcií mimo poradia, teda OoO. Analýza pracovnej záťaže a dátových typov umožňuje skôr rozpoznať závislosti v kóde a pristúpiť k vykonávaniu inštrukcií.
Podľa novej koncepcie systémový čip „menej premýšľa“ a namiesto toho sa snaží konať čo najrýchlejšie. Je to dôležité, pretože pri operáciách AI prebieha veľké množstvo procesov paralelne. Ďalším zrýchlením matematických operácií s nízkou presnosťou a využitím Lookup Table Instructions (LUTi) sa spoločnosti Arm podarilo znížiť nároky na pamäťovú priepustnosť, a tým oslabiť ďalšiu závislosť. Arm zdvojnásobil aj počet jednotiek SME2: namiesto jednej už používa dve.
Kým vo všeobecných výkonnostných testoch môže priemerné zrýchlenie dosiahnuť 12 %, pri úlohách zameraných na umelú inteligenciu môže výkon stúpnuť až o 70 %.
Arm pre platformu CSS for Mobile 2 počíta s dvojicou jadier Arm C2-Ultra nastavených na frekvenciu 4,45 GHz, ktoré doplní šesť jednotiek Arm C2-Pro s frekvenciou až 3,6 GHz. Ich usporiadanie však môže byť v skutočnosti ľubovoľné. Jeden návrh čipu môže využívať aj viac než osem jadier a nové komponenty C2-Ultra a C2-Pro môžu fungovať spoločne so staršími jadrami série C1 vo verziách -Ultra, -Premium, -Pro a -Nano.
Arm už počíta s tým, že spoločnosti nové procesorové jadrá využijú v systémových čipoch vyrábaných 2 nm procesom. Optimalizácie architektúry a pokrok vo výrobnej technológii môžu spoločne priniesť až 38 % zvýšenie energetickej efektivity.
Arm Mali G2-Ultra NX
Ošiaľ okolo umelej inteligencie sa nezastavil pri nových návrhoch procesorových jadier. Mali G2-Ultra NX sa stal prvou grafickou jednotkou spoločnosti Arm s vyhradeným neurálnym akcelerátorom. Spája neurálne a tradičné grafické spracovanie v rámci jedného spracovateľského reťazca. Pribúda aj nový akcelerátor ray tracingu a vykonávacia jednotka má dvojnásobnú šírku.
Týmito zmenami Arm pripravil Mali G2-Ultra NX na lepšiu podporu najmodernejších grafických enginov. Napríklad technológie Lumen a Nanite môžu v Unreal Engine 5 fungovať plynulejšie.
Podľa spoločnosti Arm neprináša Mali G2-Ultra NX v aktuálne dostupných hrách dramatické zrýchlenie oproti Mali G1-Ultra, ak posudzujeme iba hrubý výkon. Pri konfiguráciách so 14 výpočtovými jednotkami sa môže reálny nárast výkonu pohybovať medzi 9 a 20 %. V budúcnosti však bude mať veľký význam napríklad výrazne prepracovaná vykonávacia jednotka. Aj vylepšenia spracovania ray tracingu sa môžu prejaviť až neskôr, keď umožnia dosiahnuť krajšiu grafiku.
Mali G2-Ultra NX však už nie je len o grafike. Označenie NX v názve znamená, že obsahuje nový neurálny akcelerátor spoločnosti Arm. Ten je integrovaný od základov, priamo prepojený s ostatnými jednotkami GPU a dokáže vykonávať grafické úlohy založené na AI s doposiaľ nevídanou efektivitou. Akcelerátor podporuje INT8 aj INT16 a pracuje na samostatnej taktovacej frekvencii, pričom veľkú časť subsystému GPU zdieľa s bežnou grafickou jednotkou.
V internom teste spoločnosti Arm s názvom Neural Dawn dosiahol čip štvornásobný výkon pri spotrebe vyššej iba o 2 W. Jednotka to dosahuje využitím technológie Neural Super Sampling s pokročilým odšumovaním (NSSD) a generovaním snímok Neural Frame Rate Upscaling (NRFU). Podľa spoločnosti Arm sa tak z obrazu v rozlíšení 540p podarí vytvoriť veľmi detailný obraz vo Full HD.
Prvým systémovým čipom na platforme CSS for Mobile 2 sa mal stať MediaTek Dimensity 9600, ktorého premiéra bola naplánovaná na niekoľko dní po 15. septembri. Arm zároveň už poskytuje spoločnosti Xiaomi pre Xring O3 niektoré novinky, napríklad Mali-G2 Ultra a zdvojnásobený počet jednotiek SME2.
