以AI重塑移動(dòng)游戲體驗(yàn) Arm通過(guò)神經(jīng)技術(shù)開(kāi)啟手游體驗(yàn)新紀(jì)元
在移動(dòng)游戲領(lǐng)域，隨著設(shè)備性能的提升，玩家對(duì)于游戲體驗(yàn)的需求也不斷增長(zhǎng)，包括更高的畫(huà)質(zhì)、更流暢的幀率以及更長(zhǎng)的續(xù)航等，然而由于移動(dòng)設(shè)備的功耗和散熱等問(wèn)題，游戲開(kāi)發(fā)者往往需要在畫(huà)質(zhì)與性能之間做出艱難取舍。
如今，Arm 通過(guò)其革命性的 Arm 神經(jīng)技術(shù) (Arm Neural Technology) 及其首個(gè)應(yīng)用——Arm神經(jīng)超級(jí)采樣 (Arm Neural Super Sampling, Arm NSS)，正引領(lǐng)一場(chǎng)移動(dòng)游戲體驗(yàn)的顛覆性的變革，將桌面級(jí)的 AI 圖形性能帶入移動(dòng)平臺(tái)，為手游玩家開(kāi)啟畫(huà)質(zhì)與性能兼得的新時(shí)代。
Arm神經(jīng)技術(shù)，移動(dòng)GPU的AI引擎
Arm神經(jīng)技術(shù)可以看做是這場(chǎng)變革的核心，為移動(dòng)端GPU帶來(lái)前所未有的AI計(jì)算能力。其核心在于，將專用的神經(jīng)加速器深度集成到Arm GPU 架構(gòu)中。這相當(dāng)于為 GPU 配備了一個(gè)強(qiáng)大的“AI 大腦”，使其能夠以極高的能效和極低的延遲執(zhí)行復(fù)雜的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)推理任務(wù)。
這項(xiàng)技術(shù)的推出，標(biāo)志著桌面級(jí)別的神經(jīng)圖形技術(shù)首次登陸移動(dòng)設(shè)備。它解決了 AI 與實(shí)時(shí)圖形深度融合的關(guān)鍵瓶頸——計(jì)算效率和功耗，它將用于圖形渲染的 GPU 性能提升至更高水平，并減少了多達(dá)50%的GPU工作負(fù)載，這也為行業(yè)未來(lái)實(shí)現(xiàn)更多端側(cè)人工智能 (AI) 創(chuàng)新奠定了基礎(chǔ)。
同時(shí)，Arm 還推出了面向 Vulkan 圖形 API 的機(jī)器學(xué)習(xí) (ML) 擴(kuò)展，實(shí)現(xiàn)跨平臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)化，以及業(yè)內(nèi)首個(gè)面向神經(jīng)圖形技術(shù)的開(kāi)放軟件開(kāi)發(fā)套件 (SDK)，為開(kāi)發(fā)者提供一應(yīng)俱全的開(kāi)發(fā)資源。
Arm NSS，AI 驅(qū)動(dòng)的神經(jīng)超分
Arm神經(jīng)超級(jí)采樣技術(shù) (Arm Neural Super Sampling, Arm NSS) 是Arm神經(jīng)技術(shù)的首個(gè)應(yīng)用，也是業(yè)界首批專為移動(dòng)設(shè)備設(shè)計(jì)的神經(jīng)圖形解決方案之一。它并非簡(jiǎn)單的像素拉伸或基于固定規(guī)則的算法，而是一項(xiàng)由人工智能（AI）驅(qū)動(dòng)的實(shí)時(shí)神經(jīng)超分技術(shù)。其核心在于利用神經(jīng)模型，從低分辨率渲染的圖像中“智能地”重建出接近原生高分辨率的高質(zhì)量畫(huà)面。
簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，就是以前我們想要讓游戲畫(huà)面達(dá)到1080P的高清效果，需要GPU一幀一幀把畫(huà)面所有像素都畫(huà)出來(lái)，是非常大的工作量，而在Arm NSS的幫助下，就可以先畫(huà)一張540P的低分辨率草圖，然后利用Arm NSS技術(shù)分析這張圖片，結(jié)合游戲中物體的運(yùn)動(dòng)方向、遠(yuǎn)近關(guān)系等信息，用 AI 智能地“腦補(bǔ)”出一張畫(huà)質(zhì)幾乎與原生質(zhì)量無(wú)異的 1080p 高清圖片。
Arm NSS 的工作流程精妙地融合了傳統(tǒng)圖形學(xué)與前沿 AI 技術(shù)，主要分為三個(gè)階段：預(yù)處理 、神經(jīng)推理和后處理。
預(yù)處理在GPU上，會(huì)準(zhǔn)備 Arm NSS 所需的輸入數(shù)據(jù)，從當(dāng)前幀中收集一些關(guān)鍵信息，比如顏色、運(yùn)動(dòng)方向和深度等，這些信息被用來(lái)準(zhǔn)備AI處理的數(shù)據(jù)。
神經(jīng)推理是Arm NSS的“大腦”，根據(jù)收集的信息，使用經(jīng)過(guò)訓(xùn)練的模型來(lái)預(yù)測(cè)并生成更高質(zhì)量的圖像細(xì)節(jié)。這個(gè)過(guò)程包括調(diào)整每個(gè)像素的顏色和亮度，以及確保連續(xù)幾幀之間的平滑過(guò)渡。
后處理同樣在GPU上進(jìn)行，利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸出結(jié)果，執(zhí)行運(yùn)動(dòng)向量擴(kuò)張、歷史重投影、濾波、稀疏優(yōu)化升級(jí)、校正和樣本累積等一系列計(jì)算著色器操作，確保最終輸出的圖片既清晰又穩(wěn)定。
通過(guò)這種方式，AI不是依靠固定的規(guī)則來(lái)增強(qiáng)圖像，而是根據(jù)實(shí)際場(chǎng)景進(jìn)行智能判斷，從而獲得更好的視覺(jué)效果。
50% 的性能提升，媲美桌面級(jí)畫(huà)質(zhì)
根據(jù) Arm 在“魔法城堡”演示中的測(cè)試數(shù)據(jù)，通過(guò)以540p分辨率渲染，再利用 Arm NSS優(yōu)化升級(jí)至1080p，GPU工作負(fù)載可降低高達(dá)50%。這意味著開(kāi)發(fā)者可以將節(jié)省下來(lái)的巨大算力用于提升幀率、增強(qiáng)光影特效，或顯著延長(zhǎng)電池續(xù)航。
據(jù)悉，Arm NSS 的畫(huà)質(zhì)精度已接近 NVIDIA DLSS 2 的水平，并針對(duì)移動(dòng)設(shè)備進(jìn)行了深度優(yōu)化，且所使用的模型也更小。它在細(xì)節(jié)保留、運(yùn)動(dòng)清晰度和時(shí)域穩(wěn)定性方面表現(xiàn)尤為出色，尤其是在處理快速移動(dòng)和復(fù)雜幾何體時(shí)。
對(duì)于玩家來(lái)說(shuō)，在Arm NSS的加持下，游戲畫(huà)質(zhì)將會(huì)得到提升，并且獲得更流暢的游戲體驗(yàn)，同時(shí)手機(jī)的功耗也會(huì)降低，享受到更高質(zhì)量的游戲體驗(yàn)。
Arm神經(jīng)技術(shù)帶來(lái)更多可能
Arm NSS 只是個(gè)開(kāi)始。未來(lái)，Arm 還計(jì)劃推出更多基于這一技術(shù)的應(yīng)用，比如利用 AI 實(shí)現(xiàn)幀率翻番而無(wú)需加倍渲染負(fù)載的神經(jīng)幀率提升 (Neural Frame Rate Upscaling)，以及采用 AI 在移動(dòng)設(shè)備上實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)路徑追蹤，且每個(gè)像素只需發(fā)射更少光線的神經(jīng)超級(jí)采樣與降噪 (Neural Super Sampling and Denoising)。而且，為了幫助開(kāi)發(fā)者提前適應(yīng)新技術(shù)，Arm 還提供了神經(jīng)圖形開(kāi)發(fā)套件，使得開(kāi)發(fā)者可以在新硬件上市之前就開(kāi)始準(zhǔn)備相關(guān)游戲內(nèi)容。
隨著搭載 Arm 神經(jīng)技術(shù)的新設(shè)備預(yù)計(jì)在2026年底面市，我們有理由期待一個(gè)由AI驅(qū)動(dòng)的、畫(huà)質(zhì)更高、操作更流暢、電池更持久的手機(jī)游戲新時(shí)代的到來(lái)。
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