Adreno Neural Fusion: Qualcomm Bawa AI Terus ke Dalam GPU Telefon

Qualcomm mahu menjadikan AI sebahagian terus daripada proses GPU menghasilkan grafik, bukannya tugas yang perlu dipindahkan keluar daripada laluan grafik. Dengan Adreno Neural Fusion, setiap satu daripada tiga slice GPU Adreno baharu dipadankan dengan Adreno Matrix Core tersendiri — blok pengiraan khusus untuk model AI berkaitan grafik. Sasaran Qualcomm ialah super-resolusi AI dan penjanaan bingkai yang lebih pantas serta lebih cekap tenaga untuk permainan mudah alih. 14

Satu Matrix Core bagi setiap slice GPU

Seni bina Adreno akan datang menggunakan tiga slice GPU, dan setiap satunya mempunyai satu Matrix Core. Core ini direka untuk menjalankan model AI lanjutan secara setempat dalam saluran pemaparan grafik. 24

Kedudukannya penting kerana tugas seperti super-resolusi dan penjanaan bingkai menggunakan data yang sangat rapat dengan proses rendering: bingkai, maklumat pergerakan, data jubin (tile) dan hasil perantaraan. Dengan perkakasan AI berada dalam seni bina GPU itu sendiri, data tidak perlu berulang-alik antara blok pemprosesan yang berasingan. Qualcomm menyatakan pendekatan ini mengurangkan latensi dan penggunaan tenaga akibat pemindahan data serta penyelarasan tersebut. 13

Apa sebenarnya yang dilakukan Neural Fusion?

Adreno Neural Fusion ialah nama Qualcomm untuk aliran kerja grafik bersepadu yang menggabungkan:

• pemprosesan neural,
• super-resolusi AI, dan
• penjanaan bingkai. 1

Secara praktikal, sesebuah permainan boleh merender imej pada resolusi dalaman yang lebih rendah, kemudian menggunakan model AI untuk membina semula imej akhir. Ia juga boleh menggunakan data daripada bingkai yang telah dirender untuk menghasilkan bingkai tambahan. Kedua-dua teknik ini bertujuan meningkatkan ketajaman yang dilihat dan kelancaran permainan tanpa memerlukan setiap piksel atau bingkai diproses secara konvensional.

Qualcomm mendakwa sistem ini boleh menghasilkan imej lebih tajam dan stabil, di samping mengurangkan artifak seperti imej berkelip halus (shimmering), kelipan dan kesan bayang/jejak (ghosting). Namun, itu masih dakwaan syarikat: mutu imej dan latensi sebenar akan bergantung pada pelaksanaan setiap permainan dan belum dinilai melalui penanda aras bebas. 113

Peranan Adreno HPM 18MB

GPU ini turut dilengkapi 18MB Adreno High Performance Memory (HPM), iaitu memori berlatensi rendah yang berada dekat dengan GPU. Ia direka untuk menyimpan data grafik seperti data rendering berasaskan jubin, penimbal bingkai dan beban kerja pengiraan secara setempat, sekali gus mengurangkan keperluan mengakses memori sistem berulang kali. 14

Apabila kurang data perlu dihantar ke memori utama, permintaan jalur lebar, latensi dan penggunaan tenaga boleh dikurangkan — khususnya bagi kerja yang kerap menggunakan data imej perantaraan. Laporan mengenai pengumuman Qualcomm menyebut GPU tiga-slice ini mencapai jam puncak 1.45GHz, naik daripada 1.2GHz pada reka bentuk terdahulu, serta peningkatan kecekapan kuasa sekitar 12%. 25

Dakwaan penjimatan kuasa perlu dibaca dengan berhati-hati

Qualcomm mempromosikan sehingga 40% penggunaan kuasa GPU lebih rendah berbanding penyelesaian terdahulunya bagi senario rendering AI yang berkaitan. 13 Angka ini tidak bermaksud setiap permainan atau setiap telefon akan mendapat peningkatan hayat bateri sebanyak itu.

Hasil sebenar bergantung pada integrasi permainan, model AI yang digunakan, kadar segar semula skrin, sistem penyejukan telefon, serta sama ada permainan itu dibataskan oleh GPU, CPU atau memori. Sebelum telefon komersial dan permainan yang menyokongnya diuji secara bebas, angka tersebut lebih wajar dilihat sebagai sasaran seni bina serta ukuran vendor Qualcomm.

Unity dan Unreal Engine sudah disokong

Qualcomm menyatakan Adreno Neural Fusion disokong merentas Unity dan Unreal Engine. 14 Sokongan di peringkat enjin permainan berpotensi mengurangkan kerja integrasi grafik khusus yang perlu dilakukan studio.

Namun, sokongan enjin tidak bermakna semua permainan akan menggunakan ciri itu atau memperoleh peningkatan visual dan prestasi yang sama. Pembangun masih perlu memilih untuk melaksanakannya, dan hasilnya akan berbeza mengikut permainan.

Sebahagian daripada hala tuju Snapdragon yang lebih besar

Pendedahan GPU ini hadir bersama pratonton Qualcomm terhadap CPU Oryon generasi seterusnya, yang menurut syarikat itu boleh mencapai 5GHz. Qualcomm turut memperkenalkan FlexCache, seni bina cache yang membolehkan core CPU berlainan jenis berkongsi kumpulan cache yang diperuntukkan secara dinamik. Tujuannya ialah memastikan set data kerja yang lebih besar kekal dalam cache dan tidak perlu kerap dipindahkan ke memori.

Secara keseluruhan, pengumuman ini menunjukkan strategi pengkomputeran heterogen Qualcomm: GPU dan Matrix Core mengendalikan AI yang rapat dengan grafik, manakala CPU dan sistem cache membantu respons aplikasi serta beban kerja yang berubah-ubah. Qualcomm menjadualkan Snapdragon Summit pada 22 hingga 24 September di Maui, dengan maklumat lanjut platform — termasuk butiran mengenai Hexagon NPU — dijangka diumumkan di sana. 11

Perkara yang masih belum diketahui

Pengumuman ini menerangkan hala tuju seni bina, tetapi beberapa persoalan utama masih terbuka:

• Produk Snapdragon akhir yang akan menggunakan reka bentuk Adreno ini.
• Permainan yang akan dilancarkan dengan Neural Fusion diaktifkan.
• Prestasi super-resolusi dan penjanaan bingkai merentas permainan berlainan.
• Sama ada penjimatan kuasa yang didakwa kekal apabila telefon beroperasi lama dan mencapai had haba.
• Pembahagian kerja antara Matrix Core dalam GPU dan tugasan AI pada peranti yang lebih umum di blok lain dalam SoC.

Inti pengumuman Qualcomm jelas: AI untuk rendering mahu dijadikan fungsi asli GPU, bukan tambahan yang terpisah. Ujian sebenar nanti ialah sama ada permainan yang dilancarkan dapat menukar perubahan seni bina ini kepada grafik yang konsisten lebih baik, permainan lebih lancar dan penjimatan bateri yang boleh diukur.