Qualcomm porta l’IA dentro la GPU Adreno con Neural Fusion

Qualcomm vuole rendere l’IA per la grafica una funzione nativa della GPU, anziché un’elaborazione separata da affidare a un altro blocco del chip. Con Adreno Neural Fusion, la società inserisce unità dedicate chiamate Adreno Matrix Core direttamente nella pipeline grafica, con l’obiettivo di rendere più efficienti super-risoluzione IA e frame generation nei giochi per smartphone. 14

Tre slice della GPU, tre Matrix Core

La nuova architettura Adreno è organizzata in tre slice GPU. Ognuna dispone di un proprio Matrix Core, un’unità dedicata ai calcoli IA pensati per i modelli grafici avanzati. 24

La collocazione è l’aspetto centrale dell’annuncio: dati come fotogrammi, vettori di movimento, tile e risultati intermedi del rendering restano vicini all’hardware che li usa. In teoria, questo limita gli scambi di dati e le sincronizzazioni tra blocchi di elaborazione distinti. Qualcomm afferma che l’approccio riduca latenza e sovraccarico energetico rispetto a una soluzione più separata. 13

Che cosa fa Adreno Neural Fusion

Adreno Neural Fusion è il nome dato da Qualcomm a una pipeline grafica unificata che combina:

• elaborazione neurale;
• super-risoluzione basata sull’IA;
• generazione di fotogrammi. 1

In pratica, un gioco può eseguire il rendering a una risoluzione interna più bassa e ricostruire l’immagine finale tramite un modello IA. Oppure può generare fotogrammi aggiuntivi a partire dai dati dei frame già renderizzati. L’intento è aumentare dettaglio percepito e fluidità senza dover calcolare in modo convenzionale ogni pixel o ogni fotogramma.

Qualcomm sostiene che il sistema possa produrre immagini più nitide e stabili, riducendo difetti quali tremolio, sfarfallio e ghosting. Sono però dichiarazioni dell’azienda: qualità dell’immagine, latenza e vantaggi effettivi dipenderanno dall’integrazione in ciascun gioco e richiederanno test indipendenti sui dispositivi commerciali. 113

Perché contano i 18 MB di Adreno HPM

Accanto ai Matrix Core, la GPU integra 18 MB di Adreno High Performance Memory (HPM), memoria a bassa latenza collocata vicino alla GPU. È pensata per conservare localmente dati come quelli del rendering a tile, framebuffer e carichi di calcolo, limitando gli accessi ripetuti alla memoria di sistema. 14

Ridurre il traffico verso la memoria principale può alleggerire il fabbisogno di banda, la latenza e i consumi, soprattutto quando i dati intermedi delle immagini vengono riutilizzati più volte. Le informazioni disponibili indicano inoltre un clock di picco di 1,45 GHz per la GPU a tre slice, contro gli 1,2 GHz del progetto precedente, e un miglioramento dell’efficienza energetica nell’ordine del 12%. 25

Il dato sul risparmio energetico va interpretato con cautela

Per gli scenari di rendering IA interessati, Qualcomm parla di un consumo della GPU fino al 40% inferiore rispetto alla soluzione precedente. 13

Questo numero non equivale però a un aumento garantito dell’autonomia in ogni gioco o su ogni telefono. Il risultato dipenderà, tra le altre cose, dall’integrazione del titolo, dal modello IA impiegato, dalla frequenza del display, dal raffreddamento del dispositivo e dall’eventuale limite di GPU, CPU o memoria. Finché non arriveranno benchmark indipendenti, è più corretto considerarlo un dato dichiarato dal produttore e un obiettivo dell’architettura.

Supporto per Unity e Unreal Engine

Qualcomm dichiara il supporto di Adreno Neural Fusion in Unity e Unreal Engine. 14 Il supporto a livello di motore grafico potrebbe rendere l’adozione meno onerosa per gli studi di sviluppo, ma non implica che tutti i giochi useranno la funzione né che i risultati saranno identici da un titolo all’altro.

Il quadro più ampio: Oryon a 5 GHz e FlexCache

L’annuncio della GPU si affianca all’anteprima della prossima CPU Oryon, che Qualcomm indica come capace di raggiungere i 5 GHz. L’azienda ha presentato anche FlexCache, un’architettura di cache in cui core CPU eterogenei possono accedere a un pool condiviso allocato dinamicamente, così da mantenere nella cache carichi di lavoro più ampi invece di trasferirli alla memoria.

La strategia delineata è quella del calcolo eterogeneo: GPU e Matrix Core per l’IA strettamente legata alla grafica, CPU e cache per reattività generale e carichi variabili. Qualcomm aveva programmato lo Snapdragon Summit dal 22 al 24 settembre a Maui, nelle Hawaii, dove erano attesi ulteriori dettagli sulla piattaforma, incluso il ruolo dell’NPU Hexagon. 11

Cosa resta da chiarire

L’architettura è stata illustrata, ma mancano ancora alcuni elementi decisivi:

• quali prodotti Snapdragon finali adotteranno questa GPU Adreno;
• quali giochi arriveranno con Neural Fusion attivo;
• la qualità reale di super-risoluzione e frame generation nei diversi titoli;
• la tenuta dei risparmi energetici sotto i limiti termici di uno smartphone;
• la ripartizione concreta dei compiti tra Matrix Core nella GPU e NPU per l’IA più generale nel SoC.

Il messaggio di Qualcomm è chiaro: l’IA per il rendering non deve più essere un componente esterno alla GPU. La verifica importante sarà nei giochi in commercio, cioè se questa scelta architetturale porterà davvero immagini migliori, maggiore fluidità e consumi misurabili più bassi.