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Arm TCS23平台協助消費性裝置駕馭人工智慧創新

  • 李佳玲台北

圖左為Arm終端產品事業部產品管理資深總監Anand Patel,中為終端產品事業部產品行銷資深總監Ian Hutchinson,右為Arm終端產品事業部產品管理副總經理James McNiven。Arm
圖左為Arm終端產品事業部產品管理資深總監Anand Patel,中為終端產品事業部產品行銷資深總監Ian Hutchinson,右為Arm終端產品事業部產品管理副總經理James McNiven。Arm

2023 Arm科技論壇(Arm Tech Symposia 2023)於11月分別於台北與新竹舉行,Arm終端產品事業部產品管理副總經理James McNiven在開場的主題演講揭示人工智慧(AI)時代的來臨,他提到生活中愈來愈多的AI應用,仰賴著具備強大運算能力的電子裝置,Arm透過全球最大最活躍的Arm生態系統、超過1000家技術夥伴,以及與開發人員社群的努力,提供在消費性裝置上駕馭人工智慧的創新技術,以滿足未來運算的需求。他以一句話歸納總結:「A scalable solution for future AI workload」,也就是Arm應對未來所需規模的AI工作負載,將持續打造最佳的解決方案。

對於百花齊放般地生成式AI與大型語言模型技術所引領的創新應用,多樣化的應用需要強大的運算能力。為了滿足不同客戶其獨特的市場地位與產品亮點,Arm除了維持過去個別IP銷售的模式,更進一步的提供運算平台(Compute Platform)技術,滿足不同區隔市場、規模與產品的各種需求,利用平台化解決方案提供最佳化的效能與優異省電效率的產品,協助客戶與技術夥伴快速導入。Arm提出涵蓋消費性電子、資料中心、物聯網與車用電子的四大主流平台應用,成為驅動科技產業蓬勃發展的重要推手。

人工智慧啟動消費性電子市場的創新,推動需求再創高峰

McNiven在專訪中聚焦於消費性電子市場最新的發展趨勢,他表示Arm提出的2023全面運算解決方案(Total Compute Solutions;TCS23),是為打造新世代智慧型手機、筆記型電腦、穿戴式裝置與智慧電視等系列消費性電子與行動裝置產品,提供歷來最佳與最重要的行動運算平台。TCS23透過一整套針對未來不同的特定AI工作負載而設計與優化的最新IP組合,並成為一個完整的運算平台系統,強化硬體與軟體的無縫協同工作,滿足使用者高度期待的AI技術可帶來的實際體驗。

即使部分市場人士認為手機市場已近飽和,但就GSMA的統計來看,2022年亞洲人口的手機普及率達76%,預估到2030年還會持續增加到94%,預期市場會有更多不同功能與各種等級的手機上市,以滿足消費者對於不同價格帶與功能的需求。不僅手機如此,還有包括穿戴式裝置、筆記型電腦、虛擬實境與智慧電視等裝置的持續性創新與數量規模的成長。Arm推出的TCS行動運算平台,自2021年推出至今,效能表現每年持續以兩位數成長。

TCS23平台加速軟體創新的速度與成效

持續成長的市場規模與運算功能的最佳化,幫助Arm全球夥伴掌握最佳的機會與成功的契機,Arm全新的TCS23平台提供合作夥伴所需的運算效能與省電效率,製程節點與運算能力更緊密的結合,是實現更高效能與更低功耗設計的關鍵,因為使用先進半導體製程節點的晶片成本非常昂貴,除了仰賴硬體加速增進效能之外,還需要軟體的大力奧援。

Arm為此大量投資各項開發工具,從程式編譯器到不同作業系統下的工具與軟體,透過TCS23平台所展現效能,可讓軟體設計者的創意獲得全力的支持與展現。若以評估瀏覽器效能來測試,硬體貢獻了約30多個百分點的成長,加上軟體的最佳化效能的調校,可讓瀏覽器的整體效能一舉成長超過六成,所以TCS平台從嶄新硬體架構搭配軟體的整合效益,幫助客戶掌握Time-To-Market的關鍵時刻,快速擴展對未來AI的應用範圍。

無論企業規模大小,客戶都可以在TCS23獲得完整的服務,這是Arm貫徹「Building the Future of Computing」的強大企圖心,尤其資源較侷限的小型IC設計廠商,更可以透過TCS而少走冤枉路,該運算平台協助客戶在效能測試與驗證上獲得保障,降低風險與晶片開發成本,這也是Arm支援客戶邁向成功的重要產品策略。

Arm Immortalis GPU實現3D遊戲沉浸式體驗新境界

Arm 持續強化繪圖處理器(GPU)的運算效能,在TCS23配備了Immortalis-G720的GPU核心,在智慧型手機等消費性電子的主流產品上提供硬體級別的光線追蹤(Ray Tracing) 的功能,在手機的電玩領域賦予了執行3A級遊戲大作高度視覺化與逼真度的遊戲體驗,在手機需要精打細算考量電池續航力的前提下,Immortalis GPU能帶來前所未有的消費者體驗。

更重要的是Immortalis-G720的GPU,僅以5W的功耗,就實現了接近桌上型遊戲系統300W甚至500W耗能的沉浸式體驗。為軟體開發人員在Arm平台的GPU上開創新的市場機會,並提供最廣泛且全面的支援,進一步讓消費者在手機上享受到更真實、更沉浸式的遊戲體驗。此外,這也為手機上的高階影像濾鏡功能,以及在擴增實境(AR)和虛擬實境等領域,帶來更大的商業價值。

Arm首席應用工程師胡岱勛在現場透過搭載聯發科技天璣9200+晶片的vivo X90s旗艦手機,來展現硬體光線(Ray Tracing)追蹤的效果。光線追蹤技術著重於呈現陰影、反射和光線折射的特殊效果,例如讓金屬材質的物體表面能反射出環境影像,以及透過透明玻璃物件利用光線折射,展現其背後環境栩栩如生的3D效果。胡岱勛指出,硬體的光線追蹤技術是一項成本高昂的技術投資; 然而,Arm Immortalis GPU僅需要5W左右的功耗就帶來了與桌上型系統(通常功耗是300W以上)相近的3D視覺效果。這對於相當重視電池續航力的行動裝置來說,無疑是一項極佳的投資。
 
 
 

再者,針對large screen compute 技術而言,Windows 11 on Arm(WoA)展現全新架構的Arm核心,在PC領域上取得重要的進展,ARM64EC的架構結合x64與Arm程式碼,打造以Arm核心為主的PC系統,進軍超輕薄筆電的市場,已經達到相當可觀的重大進展。並且針對手機、穿戴式裝置、虛擬實境眼鏡與筆記型電腦顯示器等螢幕大小不同的功能,Arm的 large screen compute技術可在行動裝置上打造一致的螢幕顯示,讓不同大小、解析度的顯示螢幕所呈現的效果可以獲得一致性的最佳化體驗,而且省電,讓超薄型筆電的電池續航力可以高達48小時或數天的開機使用,大大超越目前競品提供的傳統筆電。WoA環境的Arm PC無論在辦公室應用軟體的高生產力使用經驗,以及駕馭電玩遊戲的娛樂效果,TCS23平台讓Arm PC展現更大的突破。

TCS23啟動智慧型手機市場新一輪的成長契機

2023 Arm科技論壇剛結束,11月6日聯發科技(MediaTek)即發表下一代旗艦級行動晶片天璣9300,天璣9300是業界首先在行動晶片採用八個全大核的應用處理器,設立旗艦級智慧型手機晶片的新標竿,其具備四個Cortex-X4超級大核心單元與四個Cortex-A720的大核心架構所組成最尖端運算能力的CPU,並配備基於Arm全新第五代GPU架構的Immortalis-G720 GPU,為天璣9300行動晶片在遊戲體驗與能源效率上,奠定了堅實的基礎。

面對新世代的手機需要使用大量的視訊影片製作、直播、高畫質手機遊戲,以及折疊式螢幕下的多應用、多視窗、多場景切換的挑戰,加上大模型架構的AI工作負載,聯發科技總經理陳冠州強調:「天璣9300旗艦行動晶片比上一世代的晶片在多核運算所產生的峰值性能提升40%,可以成功運行330億個參數的AI大模型的應用,不到一秒鐘的時間可以執行生成式AI讓文字敘述轉為高畫質繪圖,這個秒數生圖的應用展示生成式AI大模型的智慧應用所帶來前所未見的全新領域,為使用者開啟嶄新的行動體驗。天璣9300不但具備更快速的AI運算效能,兼具更出色流暢與細膩影像渲染的電玩遊戲體驗,以及超長電池續航表現,並為生成式AI做好全面準備,以迎接新一波由生成式AI創意應用的高速成長。」

vivo也隨即在11月13日於北京發表vivo新一代旗艦級智慧型手機X100系列。這是第一款配備MediaTek天璣9300行動晶片的旗艦級智慧型手機產品,快速展現Arm TCS23的運算功能,搭配vivo自家研發的V3晶片,針對Android手機的照相與攝影的功能,帶來全方位的效能進化與躍升。特別值得一提的,vivo在X100上首次提出了多個自行研發的藍科技,其內置藍心大模型的藍心小V智慧助理,提供中文生成式AI的應用,提供例如工作或社群媒體文案創作、畫圖、圖生圖、詩作等智慧服務,為智慧型手機樹立大型語言模型應用的標竿。

Arm對於技術的持續投入為產業提供真正的行動創新,McNiven認為AI的快速發展下,尤其在邊緣終端上或是行動裝置上執行AI應用的趨勢,將為使用者體驗帶來大幅度的改善,尤其要同時面對算力需求的增加以及平衡省電效率,各種新形態的電子裝置與晶片的需求,將會為台灣科技產業帶來更多的發展前景,創造更大商機。他期盼攜手生態系夥伴,一起實現以 Arm技術建構未來行動體驗的願景。

目前,已有超過25億台基於Arm架構且具有 AI 功能的消費性裝置投入使用。欲進一步了解Arm與合作夥伴生態系所看見之行動和消費裝置運算的未來,請點擊此造訪


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