شرکت Arm با معرفی پردازنده گرافیکی Mali G2-Ultra فناوری ارتقای تصویر با هوش مصنوعی

شرکت Arm با معرفی نسل جدید پردازنده‌های گرافیکی خود با نام Mali G2-Ultra، گام بزرگی برای نزدیک کردن تجربه بازی‌های موبایل به کامپیوترهای شخصی برداشته است. این معماری جدید به یک شتاب‌دهنده عصبی اختصاصی به نام NX مجهز شده است که امکان پردازش محلی فناوری‌های ارتقای وضوح تصویر (Upscaling) و تولید فریم مبتنی بر هوش مصنوعی را با مصرف انرژی بسیار کم در گوشی‌های هوشمند فراهم می‌کند.

پردازنده گرافیکی Mali G2-Ultra نسبت به نسل پیشین خود (Mali G1-Ultra) بهبودهای سخت‌افزاری چشمگیری را تجربه کرده است. طبق اعلام Arm، عملکرد این تراشه در بازی‌هایی مانند Fortnite حدود ۱۴ درصد و در بازی Honkai: Star Rail نزدیک به ۹ درصد بهبود یافته و در بنچمارک‌های سنگین گرافیکی تا ۲۰ درصد افزایش کارایی نشان می‌دهد. این معماری با دو برابر کردن ثبات‌های پردازشی در هر Warp (افزایش از ۶۴ به ۱۲۸)، امکان اجرای موتورهای گرافیکی پیشرفته مانند Unreal Engine 5 و فناوری‌های Lumen و Nanite را بدون افت فاحش فریم فراهم می‌سازد. همچنین نسل سوم واحد رهگیری پرتو (Ray Tracing) در این تراشه، کارایی این فناوری را ۱۸ تا ۲۴ درصد بهبود داده و ترافیک حافظه DRAM را ۱۳ درصد کاهش می‌دهد.

شتاب‌دهنده عصبی NX و تحول در نرخ فریم بازی‌ها

پایه و اساس این تحول، شتاب‌دهنده عصبی اختیاری NX است که درون هسته سایه‌زن (Shader) پردازنده گرافیکی تعبیه شده و با مصرف توان ناچیز حدود ۱ وات فعالیت می‌کند. این واحد از محاسبات INT8 و INT16 پشتیبانی کرده و به موتور حرکتی اختصاصی مجهز است. در دموهای فنی Arm، فعال‌سازی این شتاب‌دهنده توانسته نرخ فریم بازی سنگین Neural Dawn را با مصرف تنها ۲ وات انرژی، از ۱۵ فریم بر ثانیه به ۶۰ فریم بر ثانیه (بهبود ۴ برابری) برساند و ترافیک حافظه را تا ۷۰ درصد کاهش دهد.

این فناوری از دو روش اصلی برای بهبود خروجی استفاده می‌کند: روش اول NSSD (مخفف Neural Super Sampling and Denoising) است که وضوح تصویر را از 540p به 1080p ارتقا داده و هم‌زمان نویزهای ناشی از رهگیری پرتو را حذف می‌کند. این مدل برخلاف روش‌های سنتی، روی داده‌های واقعی بازی‌ها آموزش دیده است تا جزئیات دقیق‌تری را بازسازی کند (مشابه فناوری DLSS انویدیا و FSR ای‌ام‌دی). روش دوم NRFU (مخفف Neural Frame Rate Upscaling) نام دارد که با تحلیل بردارهای حرکتی و عمق تصویر، فریم‌های میانی تولید کرده و نرخ فریم را دو برابر می‌کند.

طبق اعلام Arm، ابزارهای توسعه‌دهندگان برای مدل‌های NSS و NRFU هم‌اکنون روی پلتفرم Hugging Face در دسترس قرار گرفته‌اند، اما نسخه پیشرفته‌تر NSSD در مرحله دسترسی اولیه است و تا سال ۲۰۲۶ در بازی‌ها قابل استفاده خواهد بود. این قابلیت‌ها سخت‌افزاری هستند و تنها روی تراشه‌های مجهز به شتاب‌دهنده NX پشتیبانی می‌شوند.