Arm の Immortalis は次世代 GPU ですが、それは何ですか?

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Arm Immortalis は Arm の次世代フラッグシップ GPU であり、Mali とは大きく異なる点がいくつかあります。

モバイル GPU の分野はここしばらく熱くなっています。 Apple は長らく最速 GPU の王座を保持していましたが、この世代では Qualcomm にその座を奪われ、Android 世界の残りの部分に対する Qualcomm の優位性も驚異的でした。 しかし、Arm の Immortalis GPU の登場により、状況は加速し、この分野の競争はさらに激化しています。

私たちは最近、今年の MWC で Arm の Steve Raphael 氏と対談し、その後、Andy Craigen 氏ともう一度対談して話をしました。 Arm、その現在の軌跡、そして新しい Immortalis GPU ラインを中心に同社が完了した取り組みについて、Arm を通じて私たちに語ります。 G715。 ラファエルは次のように述べています。「私たちはチームが成し遂げたことをとても誇りに思っています。 いくつかの比較を見てみると、フラッグシップ GPU としての地位を保っています。」

私たちのテストではそれが確実に確認されています。 Adreno 740 とまともに対決するスナップドラゴン 8 第 2 世代. しかし、実際のところ、Immortalis G715 が強力な競争相手となるには何が必要なのでしょうか?

イモータリスの名前を解剖する

何よりもまず、「Immortalis」は Arm の最上位 GPU の新しい名前であり、その存在理由は必要に迫られて消費者を混乱させないためです。 「市場に混乱を生じさせないためには、いくつかの個別のカテゴリーを作成する必要があります」とクレイゲン氏は私に言います。 Immortalis には Mali にはない機能がありますが、Mali が持つすべての機能が含まれています。

その結果、実際には Mali G715 GPU も入手できますが、そうではありません。 ただ イモータリス G715。 どちらの GPU もほぼ同じですが、Mali G715 にはレイ トレーシング ユニット (RTU) がなく、コア オプションも少ない点が異なります。 たとえそれらのコア自体が技術レベルではすべて同じであったとしても。 将来的に両者の間にさらなる乖離が生じるかどうかはわかりませんが、 Arm が判断した場合、将来的にさらに大きな差異が生じる準備となる 関連する。

「イモータリス」という名前の意味については、ラテン語で「不滅」を意味し、死から免れるという意味です。 これはパワーと強さを示唆しており、Arm はフラッグシップクラスの GPU を製造する際に、この点にさらに力を入れているようです。

Immortalis G715 の詳細

Craigen は、G715 のパフォーマンスの向上につながった G715 の変更点について私と一緒に時間をかけて説明してくれました。それらの変更点のいくつかは非常に興味深いものです。 最大の変更は、融合乗算加算モジュールの縮小により、チップセット全体のパフォーマンス効率が全体的に向上したことです。 このモジュールは、GPU で非常に重要な浮動小数点計算に使用されます。

この結果、Arm は実行エンジンあたりの FMA の数を 2 倍にし、各シェーダ コアに 1 つずつ追加することができました。 これは、わずか 1.3 倍のシリコン面積で 2 倍の性能向上という大幅な向上を意味します。 ただし、Craigen 氏が指摘するように、「実行ユニット内の FMA の量を 2 倍にする場合は、マシン内の他の場所にボトルネックがないことを確認する必要があります。 そうでなければ意味がありません。」

そのため、Arm は GPU 全体で他の複数のモジュールも改善しました。 これらは「PPA の改善」、つまり電力、パフォーマンス、エリアの改善と呼ばれます。 コマンド ストリーム フロントエンド (CSF) が高速化され、タイラーによるトライアングル スループットが 3 倍、FP16 ブレンダー スループットが 2 倍、その他にもいくつかの改善が行われています。 これらすべての改善により、GPU が大幅に高速化されます。

Arm が共有した独自の数値によると、コンピューティングが 100% 向上しているのであれば、なぜ GPU が 100% 向上していないのでしょうか? 同社は 15% というわずかな改善を誇っていますが、私たち自身のテストでも、収集した結果の多くは FPS の 15% の改善をはるかに超えています。 クレイゲン氏は、その理由として、同社はさまざまなユースケースをテストしており、コンピューティングはそのうちの 1 つにすぎないと述べています。 他の改善点はそこまで極端ではなく、改善メトリクスを共有する際にテストするのは GPU 全体です。 それが GPU にとって実際に何を意味するのかを明確にせずに、100% のコンピューティングの向上を宣伝するのは理にかなっていますが、誤解を招く可能性があります。

スマートフォンの制限は主にサイズです。 「モバイル デバイスは、コンソールや PC とは大きく異なります。PC では、ファン (およびその他の基準) に応じてほぼ無限の熱バジェットがあります。」と Craigen 氏は語ります。 これは、チップの熱出力とその能力のバランスを完璧にとることであり、多くの OEM も独自の工夫を凝らしています。

Immortalis G715 は、Arm のこれまでで最もフラッグシップレベルの GPU です

マリの GPU は長年にわたり、モバイル ゲーム分野で他の競合他社に後れを取ってきました。 基本的なタスクや趣味のモバイル ゲームには十分ですが、最高のパフォーマンスを得ることを真剣に考えている人は、通常、Mali GPU を避けたいと思うでしょう。 Arm は Immortalis G715 で新しいブランディングを目指しました。Craigen 氏によれば、「これらがプレミアム スマートフォン市場にとって最高のパフォーマンス機能と機能であると言えます。」

少し混乱するのは、Mali G715 GPU もまだ存在しますが、唯一の違いはレイ トレーシングをサポートしていないことです。 Immortalis GPU と Mali G715 GPU の他のすべては同じままですが、それが将来のモデルの唯一の違いになるという意味ではありません。 Arm の GPU に主力機能がさらに追加されるにつれて、Immortalis と Mali をさらに区別する必要性が明らかになる可能性があります。

これらのテクノロジーの実装方法に関して、Arm は完全な相互運用性を実現するために可能な限り Vulkan の使用を推進しています。 Craigen 氏は、Vulkan API を使用してレイ トレーシングを実装するのに対し、「独自の API は断片化を引き起こすが、これは特に好まれる人がいない」と述べています。 たとえば、これを利用するアプリは Vulkan API を呼び出すだけでよく、レイトレーシングが備わっている限り、どのようなハードウェアが設置されていても問題ではないことを意味します。 サポート。 彼は私に、「私たちはバルカンに非常に集中しており、長い間取り組んできました。」と言いました。

Arm から次に何が来るでしょうか?

ラファエルとクレイゲンの両方と話したところ、次のことが明らかになりました。 多く GPUの設計に入ります。 Craigen 氏は次のように述べています。「IP を開発してから SoC に組み込んでから電話に実装するまでには、かなり長い時間がかかります。 これはかなり重要な期間で、およそ 5 年程度です。」私がラファエルに将来に何を期待するかを尋ねると、彼は控えめな態度をとりました。 彼は私に、素晴らしいものを期待してください、そしてこの世代からは「幅広い実装があり、あらゆる種類のものを見ることになるでしょう」と言いました。

ある世代から次の世代へのこのような大幅なジャンプが行われているため、次世代の Arm GPU にも同様の改善が施されるかどうかに興味があります。 この世代では、Arm は Qualcomm とほぼ互角でした。通常の日常使用では、両方の GPU のパワーは基本的に同じです。 テストの結果、Arm のレイ トレーシングのパフォーマンスが Qualcomm のものよりも優れていることが判明しました。

Immortalis GPU の未来は明るいように見えます。私たちは、別のプレーヤーがこの分野に本格的に参入し、Qualcomm に対抗するのを見るのを楽しみにしています。