(PR) ARM annuncia le unità di elaborazione grafica Mali-G710, G610, G510 e G310

Mali per tutte le occasioni: nuove GPU per tutti i carichi di lavoro grafici, casi d’uso e dispositivi consumer

Nell’ultimo anno, i nostri partner hanno spedito oltre un miliardo di GPU Mali in molti diversi dispositivi di consumo. Questo è il quinto anno consecutivo che raggiungiamo questo traguardo, rendendo il Mali la GPU più pervasiva del pianeta. Nel 2021, stiamo dimostrando il nostro impegno per questa posizione di leader di mercato con il Mali introducendo la più ampia gamma di GPU che abbiamo mai annunciato in una sola volta. Ognuno ha punti di prestazioni ed efficienza mirati per diversi segmenti di mercato, casi d’uso e dispositivi di consumo. Fondamentalmente, tutte le nuove GPU offrono una flessibilità senza precedenti, che consente ai nostri partner di concentrarsi con precisione sulla giusta serie di ottimizzazioni per i loro singoli prodotti. Ogni GPU è un componente chiave delle nostre nuove soluzioni Total Compute, tutte ottimizzate a livello di sistema. Questi offrono diversi livelli di prestazioni, efficienza e scalabilità su più mercati di dispositivi di consumo e casi d’uso.

La GPU Arm Mali-G710 di punta è la nostra GPU con le prestazioni più elevate di sempre, per esperienze di intrattenimento migliori e più lunghe, mirate al premium smartphone per offrire esperienze ad alta intensità di elaborazione, come i giochi ad alta fedeltà AAA. La GPU Arm Mali-G510 rappresenta il perfetto equilibrio tra prestazioni ed efficienza, mirando a smartphone di fascia media, DTV premium, set-top box (STB) e Chromebook. Infine, Arm Mali-G310 è la nostra GPU dall’efficienza più performante, con enormi miglioramenti in termini di prestazioni rispetto alla GPU Arm Mali-G31 della generazione precedente. Mali-G310, la prima GPU ad efficienza basata su Valhall, si rivolge a smartphone entry level, DTV e STB entry level e di fascia media, smartwatch e dispositivi indossabili AR e VR.

Mali-G710: La GPU più performante di Arm

Mali-G710 offre miglioramenti in termini di prestazioni (20 percento), efficienza energetica (20 percento) e apprendimento automatico (ML) (35 percento) rispetto a t la generazione precedente Arm Mali-G78 (processo ISO). Ogni anno una nuova generazione di smartphone premium e di punta deve offrire un livello di prestazioni superiore per promuovere le esperienze dei consumatori più recenti.

Esperienze di gioco più complesse

Il gioco è un grande obiettivo per Mali-G710. Il 2020 è stato un anno enorme per i giochi mobili, con l’agenzia di intelligence del mercato dei giochi Newzoo che stima che i ricavi dei giochi mobili abbiano raggiunto i 76,7 miliardi di dollari. Ciò rappresenta un aumento del 12% rispetto al 2019, con ora che supera i ricavi dei giochi per PC e console. Anche le esperienze di gioco mobile stanno diventando più complesse, con più esperienze di gioco AAA premium in arrivo sui dispositivi mobili. Gli smartphone devono corrispondere alla maggiore complessità di gioco per rendere possibili queste esperienze attraverso i seguenti miglioramenti:

• Migliore illuminazione
• Geometria, ombreggiatura, trame ed effetti particellari più complessi
• Effetti di post-elaborazione avanzati
• Frequenze di aggiornamento più elevate per un’esperienza di gioco più fluida.

Nuove funzionalità e miglioramenti

Mali-G710 offre una gamma di nuove funzionalità e tecnologie”rivoluzionarie”che soddisfano le richieste di miglioramenti del gioco su dispositivi smartphone premium. Queste nuove funzionalità consentono anche miglioramenti in termini di prestazioni, efficienza energetica e ML.

Command Stream Frontend (CSF)

L’introduzione del nuovo frontend del flusso di comandi ( CSF) è un cambiamento significativo, che sostituisce il gestore del lavoro che esisteva nelle precedenti GPU del Mali. CSF allinea le GPU del Mali ai requisiti delle API moderne, come Vulkan, e alle future tendenze dei contenuti di gioco mobile. Uno dei maggiori vantaggi di CSF è che riduce la quantità di lavoro che la CPU deve eseguire. Questo, a sua volta, riduce il budget energetico che deve essere fornito alla CPU, consentendo alla GPU di eseguire più attività. Un ottimo esempio di come la nostra strategia Total Compute di ottimizzazione in tutto il sistema porta vantaggi reali e tangibili. È importante sottolineare che questa tecnologia chiave è completamente trasparente per gli sviluppatori che possono continuare a scegliere come target le familiari API GLES e Vulkan.

Guardando più profondo allo Shader Core

Una delle aree su cui abbiamo lavorato a lungo per il Mali-G710 è lo Shader Core, che è stato fortemente ridisegnato per migliorare le prestazioni densità. Mali-G710 ha un numero configurabile di core, a partire da 7 core e scalabile fino a 16 core: questo è inferiore a Mali-G78 che ha scalato fino a 24 core. Tuttavia, i core sono più grandi, più performanti e più efficienti dal punto di vista energetico.

Concentrandosi sulle specifiche all’interno del core shader, in primo luogo, il motore di esecuzione è stato riprogettato per migliorare l’efficienza energetica. Abbiamo aggiunto un secondo motore di esecuzione in ogni core shader, raddoppiando la capacità di calcolo di ogni core e facendo un uso più efficiente delle risorse condivise. L’aggiunta di questo secondo motore di esecuzione raddoppia le capacità FMA di Mali-G78, offrendo 64 FMA per ciclo per core. Ci siamo concentrati sul motore di esecuzione per la riprogettazione. Era un obiettivo ovvio per le riduzioni di energia (specialmente quando si aggiungeva un secondo motore) poiché rappresentava il 60 percento della domanda energetica complessiva degli shader core nel Mali-G78. La riprogettazione del motore di esecuzione nel Mali-G710 porta a un risparmio energetico complessivo del 20% (processo ISO). Questo aiuta a fornire la più alta efficienza energetica di Arm in una GPU premium, portando a una maggiore durata della batteria sui dispositivi di consumo target. Per l’utente finale, ciò significa che può”fare di più”e”giocare di più”, con una maggiore produttività connessa e intrattenimento”in movimento”.

Oltre al vasto lavoro sul motore di esecuzione e sul nucleo dello shader, abbiamo ridisegnato l’unità delle texture. Ciò raddoppia le prestazioni delle texture di Mali-G710 rispetto alla generazione precedente. Tuttavia, questo raddoppio delle prestazioni non costa il doppio dell’area. Con la nuova unità, abbiamo raddoppiato le prestazioni aumentando l’area solo del 50 percento, il che significa un significativo miglioramento della densità delle prestazioni. Il vantaggio di una maggiore capacità di texturing è particolarmente applicabile a scene e risorse di gioco complesse.

Più apprendimento automatico
Come con ogni GPU premium, apportiamo ulteriori miglioramenti al ML. Questo è importante poiché la GPU viene ora utilizzata per una varietà di diverse attività relative al ML, in particolare per il miglioramento dell’immagine e il riqualificazione. Ciò offre esperienze utente avanzate al dispositivo smartphone, come nuove modalità video e della fotocamera, nonché miglioramenti della sicurezza. Ad esempio, con la modalità verticale nelle fotocamere degli smartphone (un carico di lavoro ML comune), la GPU può essere utilizzata per estrarre la mappa di profondità e la segmentazione come parte della pipeline di calcolo ML. Essere in grado di eseguire attività di ML sulla GPU è importante, in quanto può portare flessibilità di precisione per la nuova frontiera delle reti nello spazio mobile.

Mali-G610

Proprio come in 2020, stiamo annunciando una GPU sub-premium di accompagnamento chiamata Arm Mali-G610. Questo eredita tutte le funzionalità da Mali-G710, come il nuovo CSF, ma ha meno shader cores configurabili (1-6). Ciò porta prestazioni quasi premium agli smartphone sub-premium che hanno un prezzo inferiore, contribuendo a portare casi d’uso premium, come i giochi AAA ad alte prestazioni, a un pubblico più ampio di sviluppatori e consumatori. I partner che concedono una licenza a Mali-G710 possono riutilizzare tale investimento per portare rapidamente le ultime funzionalità della GPU a un pubblico più ampio nel segmento sub-premium.

Fornire prestazioni ed efficienza con Mali-G510 e Mali-G310

Quest’anno siamo lieti di lanciare le nostre GPU performanti ed efficienti insieme alla GPU premium annuale. I segmenti di fascia media e di livello base ora richiedono più elaborazione e più prestazioni rispetto a prima, con Mali-G510 e Mali-G310 che offrono nuove funzionalità e tecnologie a un’ampia gamma di dispositivi di consumo. Mali-G510 e Mali-G310 apportano miglioramenti significativi delle prestazioni rispetto alla precedente generazione di GPU, offrendo funzionalità per ridurre la larghezza di banda che danno un ulteriore impulso alle prestazioni e al risparmio sul consumo energetico. Allo stesso tempo, entrambe le GPU sono state progettate per offrire una vera scalabilità. Offrono un’ampia gamma di scelte di configurazione per ottenere punti di area e prestazioni precisi necessari ai nostri partner e all’ecosistema Arm per creare dispositivi di consumo di prossima generazione. Questi includono smartphone entry-level e di livello medio, applicazioni AR e VR, DTV, STB, Chromebook e tablet.

Mali-G510 offre il perfetto equilibrio tra prestazioni ed efficienza. Offre un miglioramento delle prestazioni del 100%, un risparmio energetico del 22% per una maggiore durata della batteria e un aumento del 100% del ML rispetto alla generazione precedente Arm Mali-G57. È progettato per fornire prestazioni selezionate e punti operativi energetici su un’ampia gamma di configurazioni diverse.

Nel frattempo, Mali-G310 offre enormi miglioramenti delle prestazioni rispetto alla generazione precedente Arm Mali-G31 in tre aree di prestazioni: prestazioni di texturing (6x), prestazioni Vulkan (4,5x) e contenuto dell’interfaccia utente Android ( 2x). Questi enormi miglioramenti sono dovuti al fatto che Mali-G310 è la prima GPU ad alta efficienza costruita sull’architettura Valhall. Beneficia anche dei cambiamenti micro-architettonici nelle nostre ultime tre generazioni di GPU. In sostanza, Mali-G310 è progettato per offrire le massime prestazioni al minor costo per area.

Ci sono varie tendenze all’interno dei diversi dispositivi di destinazione nei mercati di fascia media e entry-level che stanno spingendo questa domanda di maggiori prestazioni. Questi includono:

• Aumento della risoluzione che porta a una maggiore richiesta di pixel/texel sulla GPU
• Frame rate più elevati, il che significa un maggiore carico della CPU e maggiori prestazioni attese dalla GPU
• Migliore supporto HDR (High Dynamic Range), che richiede un supporto per una maggiore profondità di pixel
• Aumento delle richieste di larghezza di banda sul sistema.

Ereditarietà delle funzionalità premium… e poi aggiungere altro in cima
I significativi miglioramenti delle prestazioni di Mali-G510 e Mali-G310 sono resi possibili da entrambe le GPU che assumono funzionalità e miglioramenti dal Mali-G710 premium. Questi vengono quindi ottimizzati per diversi punti di prestazioni, potenza e area (PPA). La grande differenza con Mali-G710 è il numero di shader cores, con Mali-G510 con 2-6 shader cores configurabili e Mali-G310 che ne ha uno. Tuttavia, entrambe le GPU ereditano CSF, il motore di esecuzione riprogettato e aggiuntivo e l’unità texture riprogettata da Mali-G710. Mali-G510 e Mali-G310 adottano anche funzionalità aggiuntive che soddisfano un’ampia gamma di dispositivi. Ad esempio, Mali-G510 fornisce formati per un migliore supporto HDR, buffer non compressi Arm Frame Buffer Compression (AFBC) e il nuovo Arm Fixed Rate Compression (AFRC) per riduzioni della larghezza di banda (ne parleremo più avanti). Allo stesso modo, Mali-G310 offre anche formati per un migliore supporto HDR e buffer AFBC non compressi. AFRC è opzionale per Mali-G310, ma la GPU offre anche un rendering migliorato (una caratteristica di Mali-G57) per potenziare AR e VR.

Ampia scelta di configurazione

Le funzionalità descritte sopra consentono a ciascuna GPU di avere diverse opzioni di configurazione per soddisfare dispositivi specifici e diverse esigenze di prestazioni ed efficienza. In definitiva, ciò significa una maggiore scalabilità per entrambe le GPU. Mali-G510 ha dieci opzioni di configurazione, mentre Mali-G310 ne ha cinque. In effetti, Mali-G510 ha il più alto livello di configurabilità e granularità del prodotto di qualsiasi GPU Mali mai vista. Ogni configurazione si rivolge a vari punti di area e prestazioni e diverse esigenze di elaborazione e texture. Mali-G310 offre una gamma di configurazioni adatte a implementazioni focalizzate sull’area accoppiando un singolo shader core configurabile con un CSF e un piastrellista ottimizzati per l’area.

Riduzioni della larghezza di banda tramite AFRC

Siamo introducendo per la prima volta sul mercato la nostra compressione a velocità fissa senza perdita visiva, AFRC, con Mali-G510 e, facoltativamente, con Mali-G310. ARFC offre una qualità visiva eccezionale con tassi di compressione fissi elevati. Per molti anni, Arm ei nostri partner hanno fatto uso di Arm Frame Buffer Compression (AFBC) senza perdite. AFBC offre una compressione senza perdita di dati; tuttavia, per essere senza perdite, la riduzione della larghezza di banda della memoria non è garantita. La nuova tecnologia AFRC garantisce una riduzione della larghezza di banda e dell’ingombro della memoria, a seconda del livello di compressione e del tipo di contenuto, a un costo minimo per area. Ciò si traduce in miglioramenti delle prestazioni e risparmi energetici grazie alla minore quantità di dati letti e scritti su DRAM. L’uso dei framebuffer AFRC da solo offre una riduzione massima del 60% della larghezza di banda, fornendo al contempo un aumento dell’80% delle prestazioni massime. Questo, a sua volta, riduce il costo del sottosistema di memoria e della DRAM, che quindi abbassa il costo del SoC stesso.

Un’esperienza di gioco totale

Non ci impegniamo solo a miglioramenti continui con ogni generazione di GPU. Ci stiamo inoltre assicurando che sia più facile accedere a queste prestazioni con investimenti nell’ecosistema software più ampio. Questo è importante poiché il Mali è la GPU più utilizzata per lo sviluppo mobile in tutto l’ecosistema.

Stiamo offrendo un’esperienza di gioco totale collaborando con i principali motori di gioco, studi e sviluppatori per ottimizzare le prestazioni su Mali-dispositivi mobili basati su nuove tecnologie grafiche, strumenti e risorse per la formazione degli sviluppatori. Arm ha una relazione di lunga data con Unity, dove lavoriamo insieme per fornire miglioramenti grafici e risorse agli sviluppatori e alle loro applicazioni di gioco. Offrire esperienze di gioco più fluide ed efficienti ai miliardi di consumatori che riproducono contenuti generati da Unity su dispositivi mobili con sede in Mali.

Stiamo inoltre perfezionando continuamente la nostra suite gratuita di analisi delle prestazioni per sviluppatori di giochi nota come Arm Mobile Studio , che consente ottimizzazioni grafiche veloci e intuitive per le GPU del Mali. Ciò fornisce l’elaborazione dell’intero sistema e l’analisi delle attività delle prestazioni, consentendo ai”non esperti”di prevedere e migliorare le prestazioni e l’efficienza dei loro giochi mobili. L’obiettivo è assicurarsi che costruire sulle GPU del Mali sia il più semplice possibile. Arm Mobile Studio viene già utilizzato dai principali studi di giochi come Wargaming e King per ottimizzare i loro contenuti di gioco per dispositivi mobili. Per Wargaming, abbiamo integrato Arm Mobile Studio Professional nel loro flusso di lavoro CI, offrendo grandi risparmi sui costi e vantaggi in termini di prestazioni quando si rivolge a World of Tanks per dispositivi mobili. King ha anche utilizzato Arm Mobile Studio nello sviluppo di Crash Bandicoot: On the Run! per dispositivi mobili, che ha portato a miglioramenti significativi delle prestazioni del gioco.

GPU per tutte le esigenze di mercato

Nel 2021, introdurremo GPU per tutti i segmenti di mercato. La suite di GPU copre un’ampia gamma di dispositivi consumer, un’ampia gamma di esperienze di intrattenimento e produttività, con la flessibilità e la scalabilità per soddisfare le diverse esigenze di prestazioni ed efficienza. Mentre Mali-G710 continua a spingere prestazioni premium che consentono esperienze di gioco AAA simili a console su dispositivi mobili, l’adozione di funzionalità e miglioramenti premium da Mali-G510 e Mali-G310 significa esperienze utente e grafica più avanzate su una vasta gamma di dispositivi di consumo di costo. Riteniamo che questa ampiezza di funzionalità della GPU e la flessibilità senza pari continueranno la posizione di leader di mercato del Mali come processore grafico di spedizione numero uno al mondo.