Arm ugrađuje neuronske akceleratore izravno u novi Mali GPU

Platforma, a ne gotov čip

Naziv CSS znači Compute Subsystems: riječ je o unaprijed složenom i provjerenom paketu računalnih blokova koji proizvođač čipa može prilagoditi vlastitom proizvodu. CSS for Mobile 2 uključuje C2 CPU klaster, Mali G2-Ultra NX, sistemski IP za povezivanje i upravljanje prometom, fizičke implementacije te softverske alate. Arm time pokušava skratiti put od licencirane arhitekture do sustava na čipu, ali ne prodaje krajnjem korisniku procesor ili telefon. Konačan raspored jezgri, memorije i dodatnih akceleratora i dalje bira partner.

To je važno i za razumijevanje izraza „AI-native”. Platforma nema jedan čarobni blok koji sam obavlja sve AI poslove. CPU održava stanje zadatka, raspoređuje rad i koordinira aplikacije; GPU ubrzava grafičke i neke neuronske operacije; sistemski interkonekt premješta podatke između blokova. Zaseban NPU nije uključen, pa ga proizvođač može dodati iz vlastitog ili tuđeg dizajna. Stvarna sposobnost uređaja zato će ovisiti o cijelom sklopu, memoriji, hlađenju i softveru, a ne samo o oznaci CSS for Mobile 2.

Neuronska grafika seli se u Mali GPU

Mali G2-Ultra NX prvi je Armov Mali GPU s neuronskim akceleratorima unutar shader jezgri. Umjesto da se svaki piksel i svaki kadar izračunaju isključivo klasičnim renderiranjem, mala neuronska mreža može rekonstruirati detalje iz slike niže razlučivosti ili izraditi međukadar između dva već renderirana kadra. Neural Super Sampling podiže razlučivost, Neural Frame Rate Upscaling povećava broj sličica, a NSSD spaja rekonstrukciju i uklanjanje šuma u scenama s praćenjem zraka.

Takav pristup podsjeća na tehnike koje su već postale uobičajene na stolnim grafičkim karticama, ali je ovdje cilj uklopiti ih u mnogo stroži energetski i toplinski proračun mobitela. Akceleratori dijele memorijski sustav, koherentne predmemorije i upravljačke strukture s GPU-om, čime Arm želi smanjiti premještanje podataka. Novi GPU uz to donosi izmijenjeni izvršni stroj i treću generaciju jedinice za praćenje zraka.

Brojke ipak treba čitati kao Armova mjerenja, a ne kao neovisne testove gotovog uređaja. Tvrtka navodi do četiri puta veću učinkovitost za neuronsku grafiku, do 24 posto viši rezultat u odabranim benchmarkovima i do 14 posto bolje performanse u postojećim igrama. U demonstraciji Neural Dawn prijavljeno je i do 70 posto manje prometa prema vanjskoj memoriji u odnosu na izvorno renderiranje. Rezultat u komercijalnoj igri ovisit će o modelu, rezoluciji, kvaliteti implementacije i dopuštenoj potrošnji konkretnog telefona.

CPU dobiva ulogu koordinatora agenata

Arm agentni AI opisuje kao niz povezanih radnji: prepoznavanje govora, dohvat konteksta, pokretanje modela, pretraživanje, otvaranje aplikacije i izvršavanje naredbe. U tom nizu CPU ostaje opći koordinator jer mora održavati stanje i brzo prebacivati posao između različitih dijelova sustava. C2 klaster kombinira snažnije C2-Ultra i učinkovitije C2-Pro jezgre s dvjema jedinicama SME2, proširenjem instrukcija namijenjenim matričnim izračunima kakvi se često koriste u strojnom učenju.

Prema Armu, udvostručeni SME2 donosi do 70 posto ubrzanja na novijim malim jezičnim modelima. Tvrtka za C2-Ultra navodi do 1,7 puta veće AI performanse, do 15 posto bolje jednonitne performanse i do 38 posto manju potrošnju pri istoj brzini u usporedbi s C1-Ultra. U reprezentativnom agentnom radnom tijeku cijeli je zadatak navodno završen 24 posto brže. To su korisni pokazatelji smjera arhitekture, ali bez objavljenih uređaja ne govore kakvo će biti trajno ponašanje pod toplinskim ograničenjima.

Širi paket od mobitela do podatkovnog centra

Mobilna platforma dio je većeg Armova paketa predstavljenog istoga dana. Neoverse CSS N4 namijenjen je prilagodljivim poslužiteljskim čipovima za podatkovne centre, s do 128 jezgri po čipu, memorijom LPDDR6 i povezivanjem PCIe Gen 7. Arm je proširio i program Total Design na „fizički AI”, odnosno robotiku i autonomne strojeve, uz više od 80 najavljenih partnera i prijedlog zajedničkog okvira za opis robotskih sposobnosti. Te objave pokazuju da tvrtka pokušava ponuditi zajedničku arhitekturnu osnovu od krajnjeg uređaja do oblaka.

Softverski dio te strategije je Arm AI Portal. On bi developerima trebao objediniti optimizirane modele, podatke o performansama i točnosti, primjere koda te postupke implementacije. To je bitan dodatak jer novi instrukcijski skup ili akcelerator ne donosi korist ako ga popularni okviri i aplikacije ne mogu lako upotrijebiti. Arm pritom polazi od velike postojeće baze: navodi više od 14 milijardi dosad isporučenih Mali GPU-ova, ali prelazak nove arhitekture u milijarde uređaja ovisit će o odlukama licencnih partnera.

Najvažnije tek dolazi: stvarni uređaji

Arm nije objavio cijene licenci, konačan popis proizvođača čipova ni modele telefona koji će koristiti CSS for Mobile 2. ZDNet navodi da se prvi komercijalni sustavi na čipu očekuju od 2027., no raspored može ovisiti o dizajnu, proizvodnom procesu i planovima svakog partnera. Do tada nije moguće usporediti potrošnju, temperaturu, brzinu lokalnih modela ili kvalitetu neuronske grafike u istim uvjetima s konkurentskim rješenjima.

Zato je vijest prije svega arhitekturna prekretnica: AI akceleracija postaje sastavni dio mobilnog grafičkog bloka, dok CPU dobiva naglašenu ulogu u koordinaciji agenata. Hoće li korisnici vidjeti osjetno bolje igre, prijevode i asistente, odlučit će implementacije koje tek slijede. Arm je postavio tehničku osnovu i objavio ambiciozne metrike; potvrda će doći tek s neovisnim mjerenjima serijskih uređaja.