Arm C1: los nuevos núcleos de CPU para luchar con x86; Mali G1-Ultra: nueva GPU con x2 rendimiento en Ray Tracing

Arm anunció una nueva generación de núcleos conocidos como C1, y su nueva GPU Mali G1-Ultra. En concreto, este núcleo tiene cuatro variantes, cada una de ellas destinada a distintos segmentos. Primero hay que empezar por que esta nueva plataforma de diseño de chips ha recibido el nombre de Lumex, y forma parte de su estrategia Compute Subsystems (CSS). La finalidad es democratizar el uso de la inteligencia artificial en smartphones, wearables y otros dispositivos móviles, sin depender del procesamiento en la nube.

Lumex representa una suite integral que combina arquitecturas de CPU de última generación con Scalable Matrix Extensions 2 (SME2), además de sus nuevos gráficos Mali G1-Ultra, con unidades de sistema compartido y una pila de software optimizada, todo con una implementación para nodos de fabricación avanzados, como son los 3 nm de TSMC.

Cuatro núcleos Arm C1 para buscar conquistar varios segmentos de mercado

Todos los núcleos Arm C1 están basados en la arquitectura Armv9.3 e integran la extensión Scalable Matrix Extension 2 (SME 2). Como un breve resumen, esta actualización ofrece hasta 5 veces más rendimiento en rendimiento de IA, una latencia de voz 4,7 veces menor y una generación de audio 2,8 veces más rápida en comparación con la generación anterior. En demostraciones reales, SME2 mejoró la conversión de texto a voz en 2,4 veces y redujo los tiempos de respuesta de LLM en un 40% en colaboración con Alipay y Vivo.

Los núcleos más potentes son los Arm C1-Ultra. Estos aportan una mejora de rendimiento de +25% por núcleo con una ganancia de IPC de dos dígitos. Está enfocado a modelos grandes de IA, fotografía computacional y generación de contenido IA. Respecto a su predecesor, el Cortex-X925, ofrece una ventana de ejecución un 25% mayor y un ancho de banda de caché L1 un 33% superior. Estos núcleos los veremos en smartphone tope de gama. Por detrás tenemos el C1-Premium, el cual promete un gran equilibrio entre potencia y espacio físico para smartphones: ofrece un desempeño cercano al C1-Ultra en un 35% menos de área.

Los núcleos C1-Pro están diseñados para ser eficientes, por lo que la mejora de rendimiento es del +16%, y se enfoca a la reproducción de vídeo e inferencia en segundo plano. Terminamos con el C1-Nano, el más eficiente de todos, el cual consume un 26% menos energía y ocupa tan poco espacio que está diseñado para wearables como relojes inteligentes. En esencia, estos núcleos reemplaza ya a la familia Cortex. Por lo que estos núcleos los veremos personalizados en SoC de Qualcomm, MediaTek, Samsung o HiSilicon.

También hay nuevos gráficos con la GPU Mali G1-Ultra para Gaming e IA

Además de los núcleos C1, Arm anunció sus nuevos gráficos Mali G1-Ultra. Esta GPU multiplica por dos el rendimiento en Ray Tracing gracias al Ray Tracing Unit v2. En cuanto a rendimiento en juegos, ofrece una mejora de más del 20% respecto a los anteriores gráficos tope de gama, los Immortalis-G925. La mejora de rendimiento va ligada a reducir en un 9% el coste energético por cada frame obtenido. Estos núcleos ofrecen también una mejora de rendimiento de más del 20% en inferencia de IA.

En cuanto a juegos, por ejemplo, en Fortnite se experimentó una mejora de rendimiento del 11%. En Genshin Impact del 17%, mientras que en shooter Arena Breakout la mejora fue del 25%. Cuando se activa el Ray Tracing, la mejora de rendimiento ha sido de hasta un 40%.

Los gráficos Mali G1-Ultra incluye mejoras arquitectónicas como núcleos shader de doble pila, más registros de acceso rápido y región de dependencias inteligentes (IRD) para una ejecución más fluida y eficiente. También ofrece contadores de hardware por tile (para desarrolladores) integrados con la API Vulkan y futuro soporte para RenderDoc. Todo ello se adereza de la tecnología de reescalado temporal Arm ASR (ya disponible en el motor gráfico Unreal Engine 5 y Fortnite para móviles).