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ARM TCS23平台协助消费性装置驾驭人工智能创新

  • 李佳玲台北

图左为ARM终端产品事业部产品管理资深总监Anand Patel,中为终端产品事业部产品行销资深总监Ian Hutchinson,右为ARM终端产品事业部产品管理副总经理James McNiven。ARM
图左为ARM终端产品事业部产品管理资深总监Anand Patel,中为终端产品事业部产品行销资深总监Ian Hutchinson,右为ARM终端产品事业部产品管理副总经理James McNiven。ARM

2023 ARM科技论坛(ARM Tech Symposia 2023)于11月分别于台北与新竹举行,ARM终端产品事业部产品管理副总经理James McNiven在开场的主题演讲揭示人工智能(AI)时代的来临,他提到生活中愈来愈多的AI应用,仰赖着具备强大运算能力的电子装置,ARM透过全球最大最活跃的ARM生态系统、超过1000家技术夥伴,以及与开发人员社群的努力,提供在消费性装置上驾驭人工智能的创新技术,以满足未来运算的需求。他以一句话归纳总结:「A scalable solution for future AI workload」,也就是ARM应对未来所需规模的AI工作负载,将持续打造最佳的解决方案。

对于百花齐放般地生成式AI与大型语言模型技术所引领的创新应用,多样化的应用需要强大的运算能力。为了满足不同客户其独特的市场地位与产品亮点,ARM除了维持过去个别IP销售的模式,更进一步的提供运算平台(Compute Platform)技术,满足不同区隔市场、规模与产品的各种需求,利用平台化解决方案提供最佳化的效能与优异省电效率的产品,协助客户与技术夥伴快速导入。ARM提出涵盖消费性电子、数据中心、物联网与车用电子的四大主流平台应用,成为驱动科技产业蓬勃发展的重要推手。

人工智能启动消费性电子市场的创新,推动需求再创高峰

McNiven在专访中聚焦于消费性电子市场最新的发展趋势,他表示ARM提出的2023全面运算解决方案(Total Compute Solutions;TCS23),是为打造新时代智能手机、笔记本电脑、穿戴式装置与智能电视等系列消费性电子与移动设备产品,提供历来最佳与最重要的移动运算平台。TCS23透过一整套针对未来不同的特定AI工作负载而设计与优化的最新IP组合,并成为一个完整的运算平台系统,强化硬件与软件的无缝协同工作,满足使用者高度期待的AI技术可带来的实际体验。

即使部分市场人士认为手机市场已近饱和,但就GSMA的统计来看,2022年亚洲人口的手机普及率达76%,预估到2030年还会持续增加到94%,预期市场会有更多不同功能与各种等级的手机上市,以满足消费者对于不同价格带与功能的需求。不仅手机如此,还有包括穿戴式装置、笔记本电脑、虚拟实境与智能电视等装置的持续性创新与数量规模的成长。ARM推出的TCS移动运算平台,自2021年推出至今,效能表现每年持续以两位数成长。

TCS23平台加速软件创新的速度与成效

持续成长的市场规模与运算功能的最佳化,帮助ARM全球夥伴掌握最佳的机会与成功的契机,ARM全新的TCS23平台提供合作夥伴所需的运算效能与省电效率,制程节点与运算能力更紧密的结合,是实现更高效能与更低功耗设计的关键,因为使用先进半导体制程节点的芯片成本非常昂贵,除了仰赖硬件加速增进效能之外,还需要软件的大力奥援。

ARM为此大量投资各项开发工具,从程序编译器到不同操作系统下的工具与软件,透过TCS23平台所展现效能,可让软件设计者的创意获得全力的支持与展现。若以评估浏览器效能来测试,硬件贡献了约30多个百分点的成长,加上软件的最佳化效能的调校,可让浏览器的整体效能一举成长超过六成,所以TCS平台从崭新硬件架构搭配软件的整合效益,帮助客户掌握Time-To-Market的关键时刻,快速扩展对未来AI的应用范围。

无论企业规模大小,客户都可以在TCS23获得完整的服务,这是ARM贯彻「Building the Future of Computing」的强大企图心,尤其资源较局限的小型IC设计厂商,更可以透过TCS而少走冤枉路,该运算平台协助客户在效能测试与验证上获得保障,降低风险与芯片开发成本,这也是ARM支持客户迈向成功的重要产品策略。

ARM Immortalis GPU实现3D游戏沉浸式体验新境界

ARM 持续强化绘图处理器(GPU)的运算效能,在TCS23配备了Immortalis-G720的GPU核心,在智能手机等消费性电子的主流产品上提供硬件级别的光线追踪(Ray Tracing) 的功能,在手机的电玩领域赋予了执行3A级游戏大作高度视觉化与逼真度的游戏体验,在手机需要精打细算考量电池续航力的前提下,Immortalis GPU能带来前所未有的消费者体验。

更重要的是Immortalis-G720的GPU,仅以5W的功耗,就实现了接近桌上型游戏系统300W甚至500W耗能的沉浸式体验。为软件开发人员在ARM平台的GPU上开创新的市场机会,并提供最广泛且全面的支持,进一步让消费者在手机上享受到更真实、更沉浸式的游戏体验。此外,这也为手机上的高端影像滤镜功能,以及在增实境(AR)和虚拟实境等领域,带来更大的商业价值。

ARM首席应用工程师胡岱勋在现场透过搭载联发科技天玑9200+芯片的vivo X90s旗舰手机,来展现硬件光线(Ray Tracing)追踪的效果。光线追踪技术着重于呈现阴影、反射和光线折射的特殊效果,例如让金属材质的物体表面能反射出环境影像,以及透过透明玻璃物件利用光线折射,展现其背后环境栩栩如生的3D效果。胡岱勋指出,硬件的光线追踪技术是一项成本高昂的技术投资; 然而,ARM Immortalis GPU仅需要5W左右的功耗就带来了与桌上型系统(通常功耗是300W以上)相近的3D视觉效果。这对于相当重视电池续航力的移动设备来说,无疑是一项极佳的投资。
 
 
 

再者,针对large screen compute 技术而言,Windows 11 on ARM(WoA)展现全新架构的ARM核心,在PC领域上取得重要的进展,ARM64EC的架构结合x64与ARM程序码,打造以ARM核心为主的PC系统,进军超轻薄笔记本电脑的市场,已经达到相当可观的重大进展。并且针对手机、穿戴式装置、虚拟实境眼镜与笔记本电脑显示器等屏幕大小不同的功能,ARM的 large screen compute技术可在移动设备上打造一致的屏幕显示,让不同大小、分辨率的显示屏幕所呈现的效果可以获得一致性的最佳化体验,而且省电,让超薄型笔记本电脑的电池续航力可以高达48小时或数天的开机使用,大大超越目前竞品提供的传统笔记本电脑。WoA环境的ARM PC无论在办公室应用软件的高生产力使用经验,以及驾驭电玩游戏的娱乐效果,TCS23平台让ARM PC展现更大的突破。

TCS23启动智能手机市场新一轮的成长契机

2023 ARM科技论坛刚结束,11月6日联发科技(MediaTek)即发表下一代旗舰级移动芯片天玑9300,天玑9300是业界首先在移动芯片采用八个全大核的应用处理器,设立旗舰级智能手机芯片的新标竿,其具备四个Cortex-X4超级大核心单元与四个Cortex-A720的大核心架构所组成最尖端运算能力的CPU,并配备基于ARM全新第五代GPU架构的Immortalis-G720 GPU,为天玑9300移动芯片在游戏体验与能源效率上,奠定了坚实的基础。

面对新时代的手机需要使用大量的视讯影片制作、直播、高画质手机游戏,以及折叠屏屏下的多应用、多视窗、多场景切换的挑战,加上大模型架构的AI工作负载,联发科技总经理陈冠州强调:「天玑9300旗舰移动芯片比上一时代的芯片在多核运算所产生的峰值性能提升40%,可以成功运行330亿个参数的AI大模型的应用,不到一秒钟的时间可以执行生成式AI让文字叙述转为高画质绘图,这个秒数生图的应用展示生成式AI大模型的智能应用所带来前所未见的全新领域,为使用者开启崭新的移动体验。天玑9300不但具备更快速的AI运算效能,兼具更出色流畅与细腻影像渲染的电玩游戏体验,以及超长电池续航表现,并为生成式AI做好全面准备,以迎接新一波由生成式AI创意应用的高速成长。」

vivo也随即在11月13日于北京发表vivo新一代旗舰级智能手机X100系列。这是第一款配备MediaTek天玑9300移动芯片的旗舰级智能手机产品,快速展现ARM TCS23的运算功能,搭配vivo自家研发的V3芯片,针对Android手机的照相与摄影的功能,带来全方位的效能进化与跃升。特别值得一提的,vivo在X100上首次提出了多个自行研发的蓝科技,其内置蓝心大模型的蓝心小V智能助理,提供中文生成式AI的应用,提供例如工作或社群媒体文案创作、画图、图生图、诗作等智能服务,为智能手机树立大型语言模型应用的标竿。

ARM对于技术的持续投入为产业提供真正的移动创新,McNiven认为AI的快速发展下,尤其在边缘终端上或是移动设备上执行AI应用的趋势,将为使用者体验带来大幅度的改善,尤其要同时面对算力需求的增加以及平衡省电效率,各种新形态的电子装置与芯片的需求,将会为台湾科技产业带来更多的发展前景,创造更大商机。他期盼携手生态系夥伴,一起实现以 ARM技术建构未来移动体验的愿景。

目前,已有超过25亿台基于ARM架构且具有 AI 功能的消费性装置投入使用。欲进一步了解ARM与合作夥伴生态系所看见之移动和消费装置运算的未来,请点击此造访


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