Arm Immortalis er den næste generation af flagskibs-GPU'er fra Arm, og den har et par vigtige forskelle, der adskiller den fra Mali.
Den mobile GPU-plads er blevet varmet op i et stykke tid nu. Apple holdt kronen af den hurtigste GPU i lang tid, men blev slået af Qualcomm denne generation, og Qualcomms dominans i forhold til resten af Android-verdenen var også utrolig. Med Arm's Immortalis GPU'er tager tingene dog fart og gør pladsen endnu mere konkurrencedygtig.
Vi sad for nylig sammen med Steve Raphael fra Arm ved dette års MWC og fulgte det op med endnu en samtale med Andy Craigen for at tale os gennem Arm, dets nuværende forløb og det arbejde, virksomheden har gennemført omkring sin nye linje af Immortalis GPU'er, startende med G715. Som Raphael udtrykker det, "vi er så stolte af, hvad holdet har gjort. Hvis du ser på nogle af sammenligningerne, holder den sig derude, som en flagskibs-GPU."
Vores test bekræfter det bestemt, og det kan den gå rimeligt tå-til-tå mod Adreno 740 af Snapdragon 8 Gen 2
. Men hvad går der egentlig ud på at gøre Immortalis G715 til en formidabel konkurrent?Dissekere Immortalis-navnet
Først og fremmest er "Immortalis" et nyt navn for Arms GPU'er på højeste niveau, og grunden til dens eksistens er af nødvendighed og for ikke at forvirre forbrugerne. "For ikke at skabe forvirring på markedet, er vi nødt til at oprette nogle separate kategorier" fortæller Craigen mig. Immortalis har funktioner, som Mali ikke har, selvom det omfatter alle de funktioner, som Mali har.
Som et resultat kan du faktisk også få en Mali G715 GPU, og det er den ikke lige Immortalis G715. Begge GPU'er er mere eller mindre ens, bortset fra at Mali G715 ikke har en Ray-Tracing Unit, eller RTU, og også har færre kernemuligheder; selvom disse kerner alle er ens på et teknisk niveau. Der er ingen at sige, om der vil være yderligere afvigelser i fremtiden mellem de to, men det er det lægger op til, at der vil være væsentligt flere forskelle i fremtiden, hvis Arm vurderer det relevant.
Hvad navnet "Immortalis" betyder, er det latin for "udødelig", hvilket betyder, at noget er immunt mod døden. Det antyder kraft og styrke, hvilket er noget Arm ser ud til at læne sig meget mere ind i, da den producerer flagskibsklasse GPU'er.
Dybdykning ind i Immortalis G715
Craigen brugte tid sammen med mig på at gå igennem, hvilke ændringer der var i G715, der førte til, at den var så effektiv, og nogle af disse ændringer er utrolig interessante. Den største ændring var den overordnede forbedring af ydeevneeffektiviteten for hele chipsættet med krympningen af Fused-Multiply Add-modulet. Dette modul bruges til floating-point-beregninger, som er utrolig vigtige i GPU'er.
Som et resultat af dette var Arm i stand til at fordoble antallet af FMA'er pr. execution engine, en i hver shader-kerne, samtidig med at han tilføjede en MMUL, hvilket betød betydelige gevinster i form af en to gange forbedring af ydeevnen på kun 1,3 gange siliciumarealet. Men som Craigen bemærker, "hvis vi fordobler mængden af FMA i udførelsesenheden, skal du sørge for, at der ikke er flaskehalse andre steder i maskinen. Ellers er det meningsløst."
På grund af det forbedrede Arm også flere andre moduler på tværs af GPU'en. Disse kaldes "PPA-forbedringer" eller effekt-, ydeevne- og områdeforbedringer. Command Stream Frontend (CSF) er lavet hurtigere, der er en tre gange forbedring i trekantgennemløbet via fliselæggeren, to gange FP16 blendergennemløb og et par andre forbedringer også. Alle disse forbedringer er det, der resulterer i en meget hurtigere GPU.
Hvis der er en 100 % forbedring i beregningen, hvorfor er der så ikke en 100 % forbedring i GPU, ifølge Arms egne tal, som de delte? Virksomheden kan prale af en beskeden forbedring på 15 %, men selv i vores egen test er mange af de resultater, vi har indsamlet, meget mere end blot en forbedring på 15 % i FPS. Craigen fortæller mig, at årsagen er, at virksomheden tester på tværs af en masse forskellige use cases, og compute er blot en af dem. Andre forbedringer er ikke så ekstreme, og det er en helhed af GPU'en, som de tester for, når de deler deres forbedringsmålinger. Det giver mening og ville være vildledende at annoncere for en 100 % beregningsforbedring uden at afklare, hvad det faktisk betyder for GPU'en.
Begrænsningen ved at være i en smartphone er primært størrelsen. "Mobile enheder er meget forskellige fra konsoller eller pc'er, hvor du, bestemt på pc'er, har et næsten ubegrænset termisk budget afhængigt af dine fans [og andre kriterier]," fortæller Craigen mig. Det er en perfekt balancegang mellem en chips termiske output og den kraft, den er i stand til, og mange OEM'er sætter også deres eget spin på den.
Immortalis G715 er den mest flagskibs-niveau GPU fra Arm endnu
I årevis har Mali GPU'er vaklet bagefter resten af konkurrenterne på det mobile spilområde. De er tilstrækkelige til basale opgaver og til hobbyspil på mobilen, men enhver, der er seriøs omkring at få den bedste ydeevne, vil typisk gerne gå væk fra en Mali GPU. Med Immortalis G715 gik Arm efter en ny branding, som Craigen siger er "hvor vi siger, at disse er de bedste ydeevne-funktioner og funktioner til premium smartphone-markedet."
Hvor tingene bliver en lille smule forvirrende er, at der stadig er en Mali G715 GPU, men dens eneste forskel er, at den ikke har ray-tracing-understøttelse. Alt andet forbliver det samme mellem Immortalis og Mali G715 GPU'erne, selvom det ikke betyder, at det vil være den eneste forskel i fremtidige modeller. Efterhånden som flere flagskibsfunktioner kommer til Arms GPU'er, kan behovet for at skelne mellem Immortalis og Mali blive tydeligere.
Med hensyn til hvordan disse teknologier implementeres, presser Arm på for at bruge Vulkan, hvor det er muligt for fuldstændig interoperabilitet. Craigen siger, at "proprietære API'er forårsager fragmentering, som ingen specielt kan lide," mens man bruger Vulkan API til at implementere ray-tracing, for betyder, at apps, der gør brug af det, bare kan kalde Vulkan API, og det er ligegyldigt, hvilken hardware der er på plads, så længe den har ray-tracing support. Han fortalte mig, at "vi er meget fokuseret, og har været det i lang tid, på Vulkan."
Hvad kommer der næste fra Arm?
Når man taler med både Raphael og Craigen, er det klart, at en masse går ind i GPU-design. Som Craigen siger, "der er en temmelig lang periode mellem, hvordan vi udvikler en IP, og derefter at få den ind i en SoC for derefter at få den ud i en telefon. Det er en ganske betydelig periode, omtrent i størrelsesordenen fem år." Jeg spurgte Raphael, hvad han kunne forvente af fremtiden, og han tog en tilbageholdende tilgang. Han fortalte mig, at jeg skulle forvente store ting, og at der fra denne generation vil være "en bred vifte af implementeringer, du vil se alle mulige ting."
Med så massive spring fra den ene generation til den næste, vil jeg være nysgerrig efter at se, om den næste generation af Arm GPU vil have lignende forbedringer. Arm gik næsten tå-til-tå mod Qualcomm i denne generation, og til typisk daglig brug er begge GPU'er stort set ens i kraft. Test afslører endda, at Arm's ray tracing ser ud til at fungere bedre end Qualcomms.
Fremtiden ser ud til at være lys for Immortalis GPU'er, og vi er spændte på at se endnu en spiller komme ind i rummet og tage kampen op mod Qualcomm.