2026 年 9 月 8 日,芯片设计公司 Arm 发布新一代移动图形处理器 Mali G2-Ultra NX。这是 Mali 系列首款「AI 原生」GPU,把神经网络加速器直接集成进图形核心,用 AI 参与手机画面渲染。官方数据称,配合新技术,手机游戏可长时间运行在每秒 120 帧,还能负担此前只有高端电脑才能运行的光线追踪特效。
Arm 是一家总部位于英国剑桥的芯片设计公司,自己不生产芯片,而是把芯片设计方案授权给高通、联发科等厂商使用,全球绝大多数智能手机的处理器都采用 Arm 架构。Mali 是 Arm 旗下的移动图形处理器产品线,负责生成手机屏幕上的画面,累计出货超过 140 亿颗。GPU(图形处理器)是专门负责画图的芯片,可以理解为手机的「画师」。
手机画质的瓶颈与神经图形的解法
手机游戏的画面质量长期受三重限制:电池容量、散热能力和内存带宽。如果像电脑显卡那样让 GPU 逐像素计算高画质画面,功耗和发热会先把手机拖垮。神经图形(Neural Graphics)的思路,是用 AI 减轻 GPU 的负担:先渲染一张分辨率较低的画面,再由经过训练的神经网络补出高分辨率细节、生成中间帧,最终画质更高,GPU 的计算量反而更小。这和视频网站用 AI 把低清视频放大成高清是同一类技术,只是被搬进了每秒要执行几十次的实时渲染流程。
三大神经图形技术
Mali G2-Ultra NX 内置三项神经图形能力:
- NSS(神经超采样):把低分辨率渲染结果重建为高分辨率图像,相当于在渲染后用 AI 补细节。超采样指用算法放大画面并补全细节。
- NFRU(神经帧率提升):根据画面运动信息生成中间帧,从而提升帧率。帧率指每秒画面刷新次数,60FPS 就是每秒 60 帧,越高越流畅。
- NSSD(神经超采样与降噪):在光线追踪场景中同时做超采样与降噪。光线追踪(Ray Tracing)是模拟真实光线在场景中反弹、得到逼真阴影与反光的技术,计算量极大,降噪能显著压低它的成本。
官方演示:性能效率最高提升 4 倍
Arm 与英国游戏工作室 Sumo Digital 合作开发了演示游戏 Neural Dawn,验证新技术在真实游戏管线中的效果。相比传统渲染,性能效率最高提升 4 倍,外部内存流量最高降低 70%(内存流量指 GPU 与主内存之间的数据搬运量,搬运越少越省电)。这些优化让 Unreal Engine MegaLights 等此前只有高端电脑才带得动的光照技术,开始能在手机上实际使用。
新执行引擎:七代以来最大升级
除神经网络加速器外,这一代 GPU 还更换了执行引擎,是 Mali 系列七代以来最大的一次指令集架构升级。指令集是芯片能识别的指令集合,相当于硬件的「母语」;每组 warp(GPU 处理线程的分组单位)可用的寄存器数量翻倍,使 GPU 能更高效地处理复杂场景。官方基准数据:相比上一代产品,基准性能最高提升 24%,非 AI 游戏性能提升 14%。
第三代光线追踪与透明物体优化
Mali G2-Ultra NX 搭载 Arm 第三代硬件光线追踪单元,在主流光追基准测试中,内存(DRAM,动态随机存取存储器)流量最高降低 13%。新支持的 Opacity Micromaps(不透明微贴图)技术专门优化树叶、织物等透明物体的渲染——Arm 的一次演示中,该技术让帧率提升 30%,光线追踪计算负载最高降低 70%。
生态先行:腾讯、Unity、网易已接入
图形硬件要发挥价值,离不开游戏引擎与开发工具的支持。Arm 为此提前两年布局软件生态:腾讯游戏自研的 Magic Dawn 引擎、Unity 中国出品的团结引擎,都已原生集成 Arm Neural Technology(Arm 的神经图形技术套件);网易游戏《燕云十六声》采用的 Messiah 引擎同样完成集成,该游戏将成为首批向玩家提供这项技术的产品之一。
Mali G2-Ultra NX 同时也是 Arm 同日发布的新一代移动计算平台 CSS for Mobile 2 的图形核心。对普通玩家最直接的预期是:未来一两年的旗舰手机,游戏画面会更接近电脑,同时更省电、更流畅。