Armov Immortalis sljedeća je generacija GPU-a, ali što je to?

Prostor za mobilne GPU-e već se neko vrijeme zahuktava. Apple je dugo držao krunu najbržeg GPU-a ali ga je ove generacije nadmašio Qualcomm, a Qualcommova dominacija u odnosu na ostatak Android svijeta također je bila nevjerojatna. Međutim, s Armovim GPU-om Immortalis stvari ubrzavaju tempo i čine prostor sve konkurentnijim.

Nedavno smo razgovarali sa Steveom Raphaelom iz Arma na ovogodišnjem MWC-u i nastavili s još jednim razgovorom s Andyjem Craigenom kroz Arm, njegovu trenutnu putanju i rad koji je tvrtka dovršila oko svoje nove linije Immortalis GPU-a, počevši od G715. Kao što Raphael kaže, “tako smo ponosni na ono što je tim učinio. Ako pogledate neke od usporedbi, on se dobro drži, kao vodeći GPU."

Naše testiranje to definitivno potvrđuje, a može idite razumno ravnopravno s Adreno 740 od Snapdragon 8 Gen 2. Međutim, što zapravo znači da Immortalis G715 postane moćan konkurent?

Seciranje imena Immortalis

Prvo i najvažnije, "Immortalis" je novo ime za GPU najviše razine Arma, a razlog njegovog postojanja je nužda i da ne zbuni potrošače. "Kako ne bismo stvarali zbrku na tržištu, moramo stvoriti neke zasebne kategorije", kaže mi Craigen. Imortalis ima značajke koje Mali nema, iako obuhvaća sve značajke koje Mali ima.

Kao rezultat toga, zapravo možete dobiti i Mali G715 GPU, a nije samo Immortalis G715. Oba GPU-a su više-manje ista, osim što Mali G715 nema Ray-Tracing jedinicu ili RTU, a ima i manje jezgrenih opcija; čak i ako su same te jezgre sve iste na tehničkoj razini. Ne može se reći hoće li u budućnosti biti daljnjih odstupanja između njih dvoje, ali jest pripremajući pozornicu za značajno više razlika u budućnosti ako Arm to smatra relevantan.

Što se tiče značenja imena "Immortalis", latinski znači "besmrtan", što znači da je nešto imuno na smrt. Sugerira moć i snagu, što je nešto čemu Arm izgleda puno više naginje jer proizvodi vrhunske GPU-ove.

Duboko uranjanje u Immortalis G715

Craigen je proveo vrijeme sa mnom govoreći o promjenama u G715 koje su dovele do toga da je tako učinkovit, a neke od tih promjena su nevjerojatno zanimljive. Najveća promjena bilo je sveukupno poboljšanje učinkovitosti performansi cijelog čipseta, uz smanjenje modula Fused-Multiply Add. Ovaj se modul koristi za izračune s pomičnim zarezom, koji su nevjerojatno važni u GPU-u.

Kao rezultat toga, Arm je uspio udvostručiti broj FMA-ova po pogonu za izvršavanje, jedan u svakoj jezgri shadera, dodajući pritom MMUL, što je značilo značajne dobitke u obliku dvostrukog poboljšanja performansi na samo 1,3 puta većem području silikona. Međutim, kako primjećuje Craigen, "ako udvostručimo količinu FMA u izvršnoj jedinici, morate biti sigurni da nema uskih grla drugdje u stroju. Inače je besmisleno."

Zbog toga je Arm također poboljšao više drugih modula u GPU-u. To su nazvana "PPA poboljšanja" ili poboljšanja snage, performansi i područja. Command Stream Frontend (CSF) je brži, postoji trostruko poboljšanje propusnosti trokuta putem Tilera, dvostruka propusnost FP16 blendera i još nekoliko poboljšanja. Sva ova poboljšanja rezultiraju mnogo bržim GPU-om.

Ako postoji 100% poboljšanje u računanju, zašto onda ne postoji 100% poboljšanje u GPU-u, prema podacima Arma koje su podijelili? Tvrtka se može pohvaliti skromnim poboljšanjem od 15%, ali čak iu našem vlastitom testiranju, mnogi rezultati koje smo prikupili puno su više od samo poboljšanja od 15% u FPS-u. Craigen mi kaže da je razlog taj što tvrtka testira mnogo različitih slučajeva upotrebe, a računanje je samo jedan od njih. Ostala poboljšanja nisu toliko ekstremna, a testiraju cjelokupni GPU kada dijele svoje metrike poboljšanja. Ima smisla i bilo bi pogrešno reklamirati 100% poboljšanje računanja bez pojašnjenja što to zapravo znači za GPU.

Ograničenje boravka u pametnom telefonu prvenstveno je veličina. "Mobilni uređaji vrlo su različiti od konzola ili osobnih računala gdje imate, posebno na osobnim računalima, gotovo neograničen termalni proračun ovisno o vašim obožavateljima [i drugim kriterijima]", kaže mi Craigen. To je savršeno balansiranje između toplinske izlazne snage čipa i snage za koju je sposoban, a mnogi proizvođači originalne opreme također stavljaju svoje na njega.

Immortalis G715 je najbolji GPU iz Arma dosad

Godinama su Mali GPU-i zaostajali za ostatkom konkurencije u području mobilnih igara. Prikladni su za osnovne zadatke i za hobističko mobilno igranje, ali svatko tko ozbiljno želi postići najbolje performanse obično bi volio odstupiti od Mali GPU-a. S Immortalis G715, Arm se odlučio za novi brend za koji Craigen kaže da je "gdje kažemo da su ovo najbolje performanse i funkcije za tržište premium pametnih telefona."

Ono što stvari postaju pomalo zbunjujuće je to što još uvijek postoji Mali G715 GPU, ali njegova jedina razlika je u tome što nema podršku za praćenje zraka. Sve ostalo ostaje isto između Immortalis i Mali G715 GPU-a, iako to ne znači da će to biti jedina razlika u budućim modelima. Kako više vodećih značajki dolazi na Armove GPU-ove, potreba za razlikovanjem između Immortalisa i Malija mogla bi postati očiglednija.

Što se tiče načina na koji se ove tehnologije implementiraju, Arm se zalaže za korištenje Vulkana gdje god je to moguće za potpunu interoperabilnost. Craigen kaže da "vlasnički API-ji uzrokuju fragmentaciju, koju nitko posebno ne voli", dok korištenje Vulkan API-ja za implementaciju praćenja zraka, za na primjer, znači da aplikacije koje ga koriste mogu jednostavno pozvati Vulkan API i nije važno koji je hardver na mjestu sve dok ima praćenje zraka podrška. Rekao mi je da smo "veoma fokusirani, i to već dugo vremena, na Vulkan."

Što slijedi od Arma?

U razgovoru s Raphaelom i Craigenom, jasno je da a mnogo ide u projektiranje GPU-a. Kao što kaže Craigen, “postoji prilično dugo razdoblje između toga kako razvijemo IP i zatim ga stavimo u SoC do toga da ga prenesemo u telefon. To je prilično značajan vremenski period, otprilike pet godina." Pitao sam Raphaela što očekivati ​​od budućnosti, a on je zauzeo stidljiv pristup. Rekao mi je da očekujem velike stvari i da će od ove generacije biti "širok raspon implementacija, vidjet ćete svašta."

S tako velikim skokovima koji se rade s jedne generacije na drugu, bit ću znatiželjan vidjeti hoće li sljedeća generacija Arm GPU-a imati slična poboljšanja. Arm se u ovoj generaciji gotovo suprotstavio Qualcommu, a za tipičnu svakodnevnu upotrebu, oba su GPU-a u biti iste snage. Testiranje čak otkriva da se Armovo praćenje zraka čini boljim od Qualcommovog.

Čini se da je budućnost svijetla za Immortalis GPU-ove, a mi smo uzbuđeni vidjeti još jednog igrača kako uistinu ulazi u svemir i suprotstavlja se Qualcommu.