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Arm Mali G2 Ultra: AI upscaling e ray tracing sui telefoni

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L’AI upscaling sta per arrivare sui giochi mobile, e la porta d’ingresso ha un nome preciso: Arm Mali G2 Ultra, la nuova generazione di GPU annunciata insieme al blocco di accelerazione neurale chiamato NX. In pratica, la stessa idea che su PC ha reso normale giocare in 4K a 120 fps senza calcolare davvero tutti quei pixel, adattata a un budget energetico da smartphone. Le GPU per telefoni hanno recuperato terreno negli ultimi anni, fino a portarsi in tasca perfino il ray tracing in versione leggera, ma sul fronte dell’upscaling neurale il divario era rimasto evidente. Adesso si comincia a colmare.

Prima però conviene guardare cosa cambia nell’architettura di base, perché non è un dettaglio. Le unità di esecuzione sono state rifatte per reggere shader di classe desktop, con il doppio dei registri per warp, 128 invece di 64, e un’allocazione più dinamica che va da 16 a 128 registri con passi di 16. Tradotto: tecnologie come Lumen e Nanite di Unreal 5 possono girare senza il cosiddetto register spilling, cioè senza dover appoggiarsi alla memoria DRAM con il calo di prestazioni che ne consegue. Arm parla del cambiamento più profondo apportato a Mali da sette generazioni.

Quanto guadagna davvero il Mali G2 Ultra

Sui numeri grezzi, il confronto è tra la piattaforma di riferimento a 14 core della serie precedente e l’equivalente G2 Ultra, con clock degli shader core che sale da 1,53 GHz a 1,70 GHz. I guadagni nei giochi vanno dal 9% di Honkai Star Rail al 14% di Fortnite, mentre nei benchmark grafici più pesanti Arm si aspetta incrementi compresi tra il 17 e il 20%. Miglioramenti onesti sulla rasterizzazione classica, niente di clamoroso.

Dove si vede di più il lavoro è sul ray tracing, arrivato alla terza generazione di unità dedicata. La rappresentazione dei triangoli è più compatta e sfrutta i lati condivisi per evitare duplicazioni, così entra più geometria in cache e il traffico verso la DRAM scende del 13%. Debuttano anche le opacity micromap accelerate via hardware, che rendono molto più realistico l’obiettivo di scenari con qualità da desktop su un telefono. Nel complesso il design di riferimento promette dal 18 al 24% in più sulle prestazioni in ray tracing, a seconda del test.

NX, il motore neurale dentro la GPU

La parte interessante resta però NX, l’acceleratore neurale opzionale integrato dentro lo shader core, capace di far girare i carichi di grafica neurale consumando appena 1 W. Supporta operazioni INT8 e INT16, ha un proprio motion engine e una frequenza che può arrivare al doppio di quella della GPU principale, alla stessa tensione, condividendo la memoria con il resto del sottosistema.

I dati mostrati parlano della demo Neural Dawn che passa da 15 fps ingiocabili a 60 fps stabili con poco più di 2 W, quindi quattro volte il frame rate e il 70% di traffico DRAM in meno rispetto alla generazione G1 Ultra. Il compromesso c’è ed è dichiarato: si parte da 540p e si arriva a 1080p con il Neural Super Sampling con denoise, che gestisce nella stessa passata anche la pulizia del ray tracing, poi interviene il Neural Frame Rate Upscaling che raddoppia il frame rate da 30 a 60 fps. Sulla latenza percepita e sugli artefatti Arm non è entrata nei dettagli.

A differenza di un upscaler generico come il TAA, il modello di Arm è addestrato su dati di gioco reali e ricostruisce il dettaglio partendo da un quarto delle informazioni, con antialiasing integrato e maggiore stabilità temporale, quindi meno sfarfallio e meno ghosting. Il concetto è lo stesso già visto con DLSS, FSR e XeSS 2. Per la generazione dei fotogrammi intermedi entrano in gioco profondità e vettori di movimento presi da due coppie di frame, con stima dell’optical flow accelerata via hardware.

I modelli sono a stadi diversi di maturità: NSS è stato pubblicato l’anno scorso, NRFU è appena uscito, entrambi disponibili per gli sviluppatori su Hugging Face, mentre la versione con denoise è in accesso anticipato e sarà giocabile nel 2026. Tutti richiedono una GPU con core NX, quindi niente compatibilità con la serie G1. Le configurazioni possibili sono cinque, dalla Ultra con 10-24 shader core alla Premium con sei-nove core fino alla Pro sotto i cinque, con accelerazione AI e ray tracing opzionali. Per i telefoni di fascia alta si guarda a versioni intorno ai 12 core, con circa metà dei core dedicati a NX.

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