Arm Immortalis er neste generasjon flaggskip-GPUer fra Arm, og den har noen viktige forskjeller som skiller den fra Mali.
Den mobile GPU-plassen har varmet opp en stund nå. Apple holdt kronen av den raskeste GPU-en i lang tid, men ble best av Qualcomm denne generasjonen, og Qualcomms dominans i forhold til resten av Android-verdenen var også utrolig. Med Arms Immortalis GPU-er øker ting imidlertid farten og gjør plassen stadig mer konkurransedyktig.
Vi satte oss nylig ned med Steve Raphael fra Arm på årets MWC og fulgte det opp med en ny samtale med Andy Craigen for å snakke oss gjennom Arm, dens nåværende bane og arbeidet selskapet har fullført rundt sin nye linje med Immortalis GPUer, som starter med G715. Som Raphael sier det, "vi er så stolte av det laget har gjort. Hvis du ser på noen av sammenligningene, holder den seg der ute, som en flaggskip GPU."
Testingen vår bekrefter definitivt det, og det kan den gå rimelig tå til tå mot Adreno 740 av Snapdragon 8 Gen 2. Men hva er det egentlig som gjør Immortalis G715 til en formidabel konkurrent?
Dissekere Immortalis-navnet
Først og fremst er "Immortalis" et nytt navn for Arms høyeste GPU-er, og årsaken til dens eksistens er av nødvendighet og for ikke å forvirre forbrukerne. "For ikke å skape forvirring i markedet, må vi lage noen separate kategorier," forteller Craigen. Immortalis har funksjoner som Mali ikke har, selv om den omfatter alle funksjonene som Mali har.
Som et resultat kan du faktisk få en Mali G715 GPU også, og det er den ikke bare Immortalis G715. Begge GPUene er mer eller mindre like, bortsett fra at Mali G715 ikke har en Ray-Tracing Unit, eller RTU, og har også færre kjernealternativer; selv om disse kjernene i seg selv er like på et teknisk nivå. Det er ikke noe å si om det vil være ytterligere avvik i fremtiden mellom de to, men det er det legger til rette for at det kan bli betydelig flere forskjeller i fremtiden hvis Arm vurderer det aktuell.
Når det gjelder hva navnet "Immortalis" betyr, er det latin for "udødelig", som betyr at noe er immun mot døden. Det antyder kraft og styrke, som er noe Arm ser ut til å lene seg mye mer til ettersom den produserer flaggskip-klasse GPUer.
Dypdykking inn i Immortalis G715
Craigen brukte tid sammen med meg på å gå gjennom hvilke endringer som var i G715 som førte til at den ble så effektiv, og noen av disse endringene er utrolig interessante. Den største endringen var den generelle forbedringen av ytelseseffektiviteten til hele brikkesettet, med krympingen av Fused-Multiply Add-modulen. Denne modulen brukes til flyttallsberegninger, som er utrolig viktige i GPUer.
Som et resultat av dette var Arm i stand til å doble antall FMA-er per utførelsesmotor, en i hver shader-kjerne, samtidig som den la til en MMUL, som betydde betydelige gevinster i form av en to ganger forbedring av ytelsen på kun 1,3 ganger silisiumarealet. Imidlertid, som Craigen bemerker, "hvis vi dobler mengden FMA i utførelsesenheten, må du sørge for at det ikke er noen flaskehalser andre steder i maskinen. Ellers er det meningsløst."
På grunn av det forbedret Arm også flere andre moduler på tvers av GPUen. Disse kalles "PPA-forbedringer", eller forbedringer av kraft, ytelse og område. Command Stream Frontend (CSF) er gjort raskere, det er en tre ganger forbedring i trekantgjennomstrømning via Tiler, to ganger FP16 blendergjennomstrømning, og noen få andre forbedringer også. Alle disse forbedringene er det som resulterer i en mye raskere GPU.
Hvis det er en 100% forbedring i databehandling, hvorfor er det ikke en 100% forbedring i GPU, i henhold til Arms egne tall som de delte? Selskapet kan skryte av en beskjeden forbedring på 15 %, men selv i vår egen testing er mange av resultatene vi samlet inn mye mer enn bare 15 % forbedring i FPS. Craigen forteller meg at årsaken er at selskapet tester på tvers av mange forskjellige brukstilfeller, og databehandling er bare en av dem. Andre forbedringer er ikke like ekstreme, og det er en helhet av GPUen de tester for når de deler forbedringsverdiene sine. Det er fornuftig og vil være misvisende å annonsere en 100 % beregningsforbedring uten å avklare hva det faktisk betyr for GPU.
Begrensningen ved å være i en smarttelefon er først og fremst størrelsen. "Mobile enheter er veldig forskjellige fra konsoller eller PCer der du har, absolutt på PCer, et nesten ubegrenset termisk budsjett avhengig av fansen din [og andre kriterier]," forteller Craigen meg. Det er en perfekt balansegang mellom den termiske utgangen til en brikke og kraften den er i stand til, og mange OEM-er setter sitt eget spinn på den også.
Immortalis G715 er den mest flaggskip-nivå GPU fra Arm til nå
I årevis har Mali GPU-er vaklet bak resten av konkurrentene på mobilspillområdet. De er tilstrekkelige for grunnleggende oppgaver og for hobbyspill på mobil, men alle som er seriøse med å få den beste ytelsen, vil vanligvis avvike fra en Mali GPU. Med Immortalis G715 gikk Arm for en ny merkevarebygging som Craigen sier er "der vi sier at disse er de beste ytelsesfunksjonene og funksjonene for premium smarttelefonmarkedet."
Der ting blir litt forvirrende er at det fortsatt er en Mali G715 GPU, men den eneste forskjellen er at den ikke har støtte for ray-tracing. Alt annet forblir det samme mellom Immortalis og Mali G715 GPUene, selv om det ikke betyr at det vil være den eneste forskjellen i fremtidige modeller. Etter hvert som flere flaggskipfunksjoner kommer til Arms GPU-er, kan behovet for å skille mellom Immortalis og Mali bli tydeligere.
Når det gjelder hvordan disse teknologiene implementeres, presser Arm på å bruke Vulkan der det er mulig for fullstendig interoperabilitet. Craigen sier at "proprietære API-er forårsaker fragmentering, som ingen liker spesielt," mens bruk av Vulkan API for å implementere ray-tracing, for betyr at apper som bruker det bare kan kalle Vulkan API, og det spiller ingen rolle hvilken maskinvare som er på plass så lenge den har ray-tracing Brukerstøtte. Han fortalte meg at "vi er veldig fokusert, og har vært det lenge, på Vulkan."
Hva kommer neste fra Arm?
Når du snakker med både Raphael og Craigen, er det klart at en mye går inn i GPU-design. Som Craigen sier, "det er en ganske lang periode mellom hvordan vi utvikler en IP og deretter få den inn i en SoC for så å få den ut i en telefon. Det er en ganske betydelig tidsperiode, omtrent i størrelsesorden fem år." Jeg spurte Raphael hva han kunne forvente av fremtiden, og han tok en forsiktig tilnærming. Han fortalte meg å forvente store ting og at fra denne generasjonen vil det være et "bredt spekter av implementeringer, du vil se alle slags ting."
Med slike massive hopp fra en generasjon til den neste, vil jeg være nysgjerrig på å se om neste generasjon Arm GPU vil ha lignende forbedringer. Arm gikk nesten tå-til-tå mot Qualcomm i denne generasjonen, og for vanlig daglig bruk er begge GPU-ene i hovedsak de samme i kraft. Testing avslører til og med at Arms strålesporing ser ut til å gi bedre resultater enn Qualcomms.
Fremtiden ser ut til å være lys for Immortalis GPUer, og vi er glade for å se en annen spiller virkelig gå inn i plassen og ta fatt på Qualcomm.