Arm Immortalis — це наступне покоління флагманських графічних процесорів від Arm, і воно має кілька ключових відмінностей, які відрізняють його від Mali.
Простір мобільних GPU нагрівається вже деякий час. Apple довгий час утримувала корону найшвидшого графічного процесора, але в цьому поколінні її перевершила Qualcomm, і домінування Qualcomm щодо решти світу Android також було неймовірним. Проте з графічним процесором Immortalis від Arm все набирає обертів і робить простір ще більш конкурентоспроможним.
Нещодавно ми зустрілися зі Стівом Рафаелем із Arm на цьогорічному MWC і продовжили ще одну розмову з Енді Крейгеном, щоб поговорити нас через Arm, її поточну траєкторію та роботу, яку компанія завершила навколо своєї нової лінії графічних процесорів Immortalis, починаючи з G715. Як каже Рафаель, «ми дуже пишаємося тим, що зробила команда. Якщо ви подивитеся на деякі з порівнянь, він тримається там, як флагманський графічний процесор».
Наше тестування точно підтверджує це, і це можливо проти Adreno 740 з Snapdragon 8 Gen 2. Однак що насправді робить Immortalis G715 могутнім конкурентом?
Розтин імені Immortalis
По-перше, «Immortalis» — це нова назва графічних процесорів Arm найвищого рівня, і причиною її існування є необхідність і не плутати споживачів. «Щоб не створювати плутанини на ринку, нам потрібно створити окремі категорії», — каже мені Крейген. Immortalis має функції, яких немає у Mali, хоча він містить усі функції, які має Mali.
У результаті ви також можете отримати графічний процесор Mali G715, але це не так просто Immortalis G715. Обидва графічні процесори більш-менш однакові, за винятком того, що Mali G715 не має блоку трасування променів або RTU, а також має менше параметрів ядра; навіть якщо самі ці ядра однакові на технічному рівні. Невідомо, чи будуть у майбутньому подальші відхилення між ними, але це так створюючи умови для того, щоб у майбутньому було значно більше розбіжностей, якщо Arm вважатиме це актуальні.
Що стосується назви «Immortalis», то латиною воно означає «безсмертний», тобто щось захищене від смерті. Це натякає на потужність і силу, до чого, схоже, Arm прихиляється набагато більше, оскільки виробляє графічні процесори флагманського класу.
Глибоке занурення в Immortalis G715
Крейген поговорив зі мною про те, які зміни відбулися в G715, завдяки яким він став настільки продуктивним, і деякі з цих змін неймовірно цікаві. Найбільшою зміною було загальне підвищення ефективності продуктивності всього чіпсета зі зменшенням модуля Fused-Multiply Add. Цей модуль використовується для обчислень з плаваючою комою, які неймовірно важливі для графічних процесорів.
Завдяки цьому Arm зміг подвоїти кількість FMA на механізм виконання, по одному в кожному ядрі шейдера, а також додавши MMUL, що означало значні переваги у формі двократного покращення продуктивності лише в 1,3 рази площі кремнію. Однак, як зазначає Крейген, «якщо ми подвоїмо кількість FMA у виконавчому блоці, ви повинні переконатися, що в машині немає вузьких місць. Інакше це безглуздо».
Через це Arm також покращив кілька інших модулів графічного процесора. Вони називаються «покращеннями PPA», або покращеннями потужності, продуктивності та площі. Інтерфейс Command Stream Frontend (CSF) став швидшим, пропускна здатність трикутника за допомогою Tiler збільшена втричі, пропускна здатність blender FP16 збільшена вдвічі, а також кілька інших покращень. Усі ці вдосконалення призводять до набагато швидшого графічного процесора.
Якщо є 100% покращення обчислень, то чому немає 100% покращення графічного процесора, згідно з власними цифрами Arm, якими вони поділилися? Компанія може похвалитися скромним покращенням на 15%, але навіть під час нашого власного тестування багато результатів, які ми зібрали, є набагато більшими, ніж просто покращення FPS на 15%. Крейген каже мені, що причина в тому, що компанія тестує багато різних варіантів використання, і обчислення є лише одним із них. Інші вдосконалення не такі екстремальні, і вони перевіряють сукупність GPU, коли діляться своїми показниками покращення. Має сенс і було б оманою рекламувати 100% покращення обчислень, не пояснюючи, що це насправді означає для GPU.
Обмеженням перебування в смартфоні є в першу чергу розмір. «Мобільні пристрої дуже відрізняються від консолей чи ПК, де ви маєте, особливо на ПК, майже безмежний бюджет на охолодження залежно від ваших вентиляторів [та інших критеріїв]», — каже мені Крейген. Це ідеальний баланс між тепловою потужністю чіпа та потужністю, на яку він здатний, і багато OEM-виробників також надають цьому власну перевагу.
Immortalis G715 — це найбільш флагманський GPU від Arm
Роками графічні процесори Mali поступалися решті конкурентів у сфері мобільних ігор. Вони підходять для базових завдань і для мобільних ігор для любителів, але будь-хто, хто серйозно хоче отримати найкращу продуктивність, зазвичай хоче відмовитися від графічного процесора Mali. З Immortalis G715 Arm вибрав новий брендинг, який, за словами Крейгена, «де ми кажемо, що це найкращі характеристики та функції для ринку смартфонів преміум-класу».
Що стає трохи заплутаним, так це те, що все ще є графічний процесор Mali G715, але його єдина відмінність полягає в тому, що він не підтримує трасування променів. Все інше між графічним процесором Immortalis і Mali G715 залишається незмінним, хоча це не означає, що це буде єдиною відмінністю в майбутніх моделях. У міру появи нових флагманських функцій у графічних процесорах Arm, може стати очевидною необхідність розрізняти Immortalis і Mali.
Що стосується того, як реалізуються ці технології, Arm наполягає на використанні Vulkan, де це можливо, для повної сумісності. Крейген каже, що «запатентовані API викликають фрагментацію, яка нікому особливо не подобається», тоді як використання API Vulkan для реалізації трасування променів для наприклад, означає, що програми, які використовують його, можуть просто викликати Vulkan API, і не має значення, яке обладнання встановлено, якщо воно має трасування променів підтримка. Він сказав мені, що «ми дуже зосереджені, і вже давно, на Vulkan».
Що буде далі від Arm?
У розмові з Рафаелем і Крейгеном стало зрозуміло, що а багато займається розробкою GPU. За словами Крейгена, «між тим, як ми розробляємо IP і потім вставляємо його в SoC, а потім розміщуємо його в телефоні, проходить досить тривалий період. Це досить значний період часу, приблизно п’ять років». Я запитав Рафаеля, чого очікувати від майбутнього, і він дотримувався сором’язливого підходу. Він сказав мені очікувати великих речей і що від цього покоління буде «широкий спектр реалізацій, ви побачите всілякі речі».
З огляду на такі масштабні стрибки, які відбуваються від одного покоління до наступного, мені буде цікаво дізнатися, чи матиме подібні покращення наступне покоління GPU Arm. Arm майже зрівнявся з Qualcomm у цьому поколінні, і для звичайного повсякденного використання обидва графічні процесори мають однакову потужність. Тестування навіть показало, що трасування променів Arm працює краще, ніж Qualcomm.
Здається, майбутнє для графічних процесорів Immortalis світле, і ми раді бачити, як інший гравець справді виходить на ринок і змагається з Qualcomm.