Arm Immortalis е следващото поколение водещи GPU от Arm и има няколко ключови разлики, които го отличават от Mali.
Мобилното GPU пространство се нагрява от известно време. Apple държеше короната на най-бързия графичен процесор за дълго време, но беше победен от Qualcomm това поколение, а доминацията на Qualcomm спрямо останалата част от света на Android също беше невероятна. С графичните процесори Imortalis на Arm обаче нещата набират скорост и правят пространството още по-конкурентно.
Наскоро седнахме със Стив Рафаел от Arm на тазгодишното MWC и го последвахме с друг разговор с Анди Крейгън, за да говорим нас чрез Arm, сегашната му траектория и работата, която компанията е завършила около новата си линия графични процесори Immortalis, започвайки с G715. Както Рафаел казва, „ние сме толкова горди от това, което екипът направи. Ако погледнете някои от сравненията, той се задържа там, като водещ GPU."
Нашето тестване определено потвърждава това и може изправете се разумно срещу Adreno 740 от Snapdragon 8 Gen 2. Но какво всъщност прави Immortalis G715 страхотен конкурент?
Дисекция на името Immortalis
Първо и най-важно, „Immortalis“ е ново име за графичните процесори от най-високо ниво на Arm и причината за съществуването му е необходимост и за да не се объркват потребителите. „За да не създаваме объркване на пазара, трябва да създадем някои отделни категории“, ми казва Крейгън. Immortalis има характеристики, които Мали няма, въпреки че включва всички функции, които Мали има.
В резултат на това всъщност можете да получите и графичен процесор Mali G715, но не е просто Immortalis G715. И двата графични процесора са повече или по-малко еднакви, с изключение на Mali G715, който няма Ray-Tracing Unit или RTU и също така има по-малко основни опции; дори ако самите тези ядра са еднакви на техническо ниво. Не може да се каже дали ще има допълнителни отклонения в бъдеще между двете, но е така подготвяйки сцената, за да има значително повече разлики в бъдеще, ако Арм прецени това релевантни.
Що се отнася до това какво означава името "Immortalis", това е латински за "безсмъртен", което означава, че нещо е имунизирано срещу смъртта. Той предполага мощност и сила, което е нещо, което Arm изглежда клони към много повече, тъй като произвежда графични процесори от водещ клас.
Дълбоко гмуркане в Immortalis G715
Крейгън прекара известно време с мен, разглеждайки промените в G715, довели до това, че е толкова производителен, и някои от тези промени са невероятно интересни. Най-голямата промяна беше цялостното подобряване на ефективността на производителността на целия чипсет, със свиването на модула Fused-Multiply Add. Този модул се използва за изчисления с плаваща запетая, които са изключително важни в GPU.
В резултат на това Arm успя да удвои броя на FMA на изпълнителен двигател, по един във всяко шейдърно ядро, като същевременно добави MMUL, което означава значителни печалби под формата на двукратно подобрение на производителността при само 1,3 пъти площта на силикона. Въпреки това, както отбелязва Крейгън, „ако удвоим количеството FMA в изпълнителната единица, трябва да се уверите, че няма тесни места другаде в машината. В противен случай е безсмислено."
Поради това Arm подобри и множество други модули в GPU. Те се наричат „PPA подобрения“ или подобрения на мощността, производителността и областта. Предният интерфейс на командния поток (CSF) е направен по-бърз, има трикратно подобрение на пропускателната способност на триъгълник чрез Tiler, двукратна пропускателна способност на FP16 блендер и няколко други подобрения. Всички тези подобрения водят до много по-бърз GPU.
Ако има 100% подобрение в изчисленията, тогава защо няма 100% подобрение в GPU, според собствените данни на Arm, които те споделиха? Компанията може да се похвали със скромно подобрение от 15%, но дори при нашите собствени тестове, много от резултатите, които събрахме, са много повече от просто 15% подобрение на FPS. Крейгън ми казва, че причината е, че компанията тества в много различни случаи на употреба, а изчисленията са само един от тях. Другите подобрения не са толкова екстремни и те тестват цяла GPU, когато споделят своите показатели за подобрение. Има смисъл и би било подвеждащо да се рекламира 100% подобрение на изчисленията, без да се изясни какво всъщност означава това за GPU.
Ограничението да бъдеш в смартфон е преди всичко размерът. „Мобилните устройства са много различни от конзолите или персоналните компютри, където имате, със сигурност на персонални компютри, почти неограничен топлинен бюджет в зависимост от вашите фенове [и други критерии]“, ми казва Крейгън. Това е перфектен баланс между топлинната мощност на чипа и мощността, на която е способен, и много производители на оригинално оборудване също го залагат.
Immortalis G715 е GPU с най-високо ниво от Arm досега
Години наред графичните процесори на Mali изостават от останалата част от конкуренцията в пространството за мобилни игри. Те са подходящи за основни задачи и за мобилни игри за любители, но всеки, който сериозно иска да получи най-добрата производителност, обикновено би искал да се отклони от Mali GPU. С Immortalis G715 Arm се насочи към нова марка, която според Крейгън е „където ние казваме, че това са характеристиките и функциите с най-добра производителност за първокласния пазар на смартфони“.
Там, където нещата стават малко объркващи, е, че все още има Mali G715 GPU, но единствената му разлика е, че няма поддръжка за проследяване на лъчи. Всичко останало остава същото между графичните процесори Immortalis и Mali G715, но това не означава, че това ще бъде единствената разлика в бъдещите модели. Тъй като все повече водещи характеристики идват в графичните процесори на Arm, необходимостта да се прави разлика между Immortalis и Mali може да стане очевидна.
Що се отнася до начина на внедряване на тези технологии, Arm настоява да използва Vulkan, където е възможно, за пълна оперативна съвместимост. Крейгън казва, че „собствените API причиняват фрагментация, която никой не харесва особено“, докато използването на API на Vulkan за прилагане на проследяване на лъчи, за например означава, че приложенията, които го използват, могат просто да извикат API на Vulkan и няма значение какъв хардуер е на място, стига да има проследяване на лъчи поддържа. Той ми каза, че „ние сме много съсредоточени и от дълго време върху Vulkan“.
Какво следва от Arm?
Говорейки с Рафаел и Крейгън, става ясно, че a много отива в проектирането на GPU. Както казва Крейгън, „има доста дълъг период между това как разработваме IP и след това да го поставим в SoC, за да го пренесем в телефон. Това е доста значителен период от време, приблизително от порядъка на пет години." Попитах Рафаел какво да очаквам от бъдещето и той възприе свенлив подход. Той ми каза да очаквам страхотни неща и че от това поколение ще има "широка гама от реализации, ще видите всякакви неща."
С такива масивни скокове, които се правят от едно поколение на следващо, ще бъда любопитен да видя дали следващото поколение GPU Arm ще има подобни подобрения. Arm почти се изправи срещу Qualcomm в това поколение и за типична ежедневна употреба и двата графични процесора са по същество еднакви по мощност. Тестването дори разкрива, че проследяването на лъчите на Arm изглежда се представя по-добре от това на Qualcomm.
Бъдещето изглежда светло за графичните процесори на Immortalis и сме развълнувани да видим друг играч наистина да навлезе в пространството и да се изправи срещу Qualcomm.