即刻探索 Arm 神經(jīng)超級采樣,實現(xiàn)卓越的移動端圖形性能
為滿足用戶對于手游體驗的期望,例如更清晰的畫面、更流暢的游戲體驗,以及更長的電池續(xù)航時間,全球手游開發(fā)者正面對著日益激增的壓力。在受限的移動設(shè)備上平衡這些目標體驗,往往需要權(quán)衡取舍。傳統(tǒng)的優(yōu)化升級方法不夠靈活,而實時人工智能 (AI)渲染則又依然存在復(fù)雜、耗電或依賴硬件性能等難題。
Arm 神經(jīng)超級采樣 (Arm Neural Super Sampling,Arm NSS) 能夠直接應(yīng)對上述挑戰(zhàn)。作為 Arm 在本周舉行的 SIGGRAPH 上宣布的圖形技術(shù)的首個用例,這是一項由 AI 驅(qū)動的新一代優(yōu)化升級解決方案。
Arm NSS 將桌面級別的視覺效果引入手游,依托專用神經(jīng)加速器,并將通過 Arm 神經(jīng)技術(shù)集成到未來推出的 Arm GPU 中。這標志著移動端圖形技術(shù)的重要創(chuàng)新,實現(xiàn)了實時超級分辨率,將時域一致性與感知質(zhì)量相結(jié)合,帶來遠勝于傳統(tǒng)技術(shù)的卓越表現(xiàn)。
搭載這項技術(shù)的設(shè)備預(yù)計將于 2026 年底上市,而開發(fā)者即刻起就可通過 Arm 神經(jīng)圖形開發(fā)套件著手探索 Arm NSS。該套件包含虛幻引擎 (Unreal Engine) 插件和 Vulkan 模擬層,使開發(fā)者能夠體驗神經(jīng)優(yōu)化升級工作流、游戲集成原型設(shè)計,并為面向 Vulkan 機器學習 (ML) 的渲染管線做好準備,而無需等待兼容硬件的面世。
通過神經(jīng)性能實現(xiàn)實時優(yōu)化升級
傳統(tǒng)優(yōu)化升級技術(shù)依賴人工設(shè)計的啟發(fā)式方法或有限的空域數(shù)據(jù),Arm NSS 通過神經(jīng)推理,以更高的保真度還原細節(jié)、運動狀態(tài)和光照變化。
Arm NSS 在典型的管線中包含三個步驟:
?預(yù)處理:將輸入數(shù)據(jù)(顏色、運動向量、深度)整理為張量格式;
?神經(jīng)推理:通過使用 Vulkan ML 擴展在神經(jīng)加速器上運行;
?后處理:利用模型輸出重建最終圖像。
這使得 Arm NSS 能夠逐步擴展性能,利用更少的資源處理較高的分辨率,非常適合應(yīng)用在硬件受限的移動設(shè)備上。
以 Arm ASR 為基石,以 ML 進一步強化性能
Arm NSS 專為在搭載 Arm 神經(jīng)技術(shù)的未來移動設(shè)備上實現(xiàn)實時性能而設(shè)計,但其具體的延遲表現(xiàn)還取決于 GPU 的配置、分辨率和用例等實現(xiàn)因素。在 Arm 的“魔法城堡”演示中,通過使用 Arm NSS,GPU 工作負載可降低 50%,且在持續(xù)性能的設(shè)定下,當模型以 540p 分辨率渲染時,能在四毫秒就可優(yōu)化升級至 1080p。
開發(fā)者如果想深入了解模型性能與畫質(zhì)對比,請在技術(shù)白皮書中查閱細節(jié)。
Arm NSS 是基于 Arm 精銳超級分辨率技術(shù) (Arm Accuracy Super Resolution, Arm ASR) 的成果而構(gòu)建,Arm ASR 是一款面向移動設(shè)備,實現(xiàn)時域優(yōu)化升級的開源解決方案。而 Arm NSS 是針對搭載神經(jīng)加速器的移動設(shè)備,旨在為開發(fā)者提供先進的神經(jīng)優(yōu)化升級解決方案,因此,對于不具備此類能力的移動設(shè)備,Arm ASR 仍然是經(jīng)高度優(yōu)化的可選方案。
據(jù) Arm 內(nèi)部測試結(jié)果顯示,Arm NSS 已經(jīng)接近 NVIDIA DLSS2 級別的畫質(zhì)精度,但所使用的模型更小,且針對移動設(shè)備進行了優(yōu)化。團隊對 Arm ASR、DLSS2 以及 AMD 的超級分辨率銳畫技術(shù) 2 (FSR2) 進行了對比測試,收集了包括峰值信噪比 (PSNR)、結(jié)構(gòu)相似性指數(shù) (SSIM)、空域-時域降參考熵差 (STRRED) 等多項指標,結(jié)果驗證了 Arm NSS 的高水平表現(xiàn)。
Arm ASR 與 Arm NSS:你需要了解的要點
即刻體驗 Arm NSS
當一項新技術(shù)落地時,開發(fā)者需要一個可以實驗和探索其創(chuàng)造力的環(huán)境。這正是 Arm 推出神經(jīng)圖形開發(fā)套件的原因,該套件為開發(fā)者提供了一切所需,包括工具、示例代碼和資源,以便開發(fā)者著手實驗、測試并為下一波移動端圖形技術(shù)做好準備。其中還包括:
?Vulkan ML 模擬層
?虛幻引擎 5 插件
?通過 Hugging Face 和 GitHub 提供的預(yù)訓練開源模型
?全面的技術(shù)文檔和 Learning Path 幫助團隊入門
Arm 神經(jīng)圖形開發(fā)套件還提供了對面向 Vulkan 的 ML 擴展(VK_ARM_tensors 和 VK_ARM_data_graph)的早期訪問。這些擴展使得開發(fā)者能夠使用張量資源并將推理管線直接構(gòu)建到渲染圖中。這種集成有助于滿足實時應(yīng)用在移動設(shè)備上所需的延遲和效率目標。
這些資源能讓游戲開發(fā)者在首批硬件面世前便能著手集成神經(jīng)圖形技術(shù)。團隊可以使用能反映新一代 Arm GPU 架構(gòu)的桌面環(huán)境來對 Arm NSS 進行原型設(shè)計或探索新的用例。該開發(fā)套件能夠在硬件面世之前實現(xiàn)深度集成和性能測試。
在虛幻引擎中集成和測試
虛幻引擎 5 插件實現(xiàn)了將 Arm NSS 集成到虛幻引擎中,使開發(fā)者能夠快速將優(yōu)化升級技術(shù)增加到他們的項目中,并預(yù)覽在新一代移動設(shè)備上運行的游戲效果。該插件還與虛幻引擎的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)引擎 (Neural Network Engine, NNE) 框架結(jié)合,用于管理 ML 資源并與渲染圖同步調(diào)度推理任務(wù)。
這些功能使得開發(fā)者能夠以最小的開銷,將神經(jīng)優(yōu)化升級技術(shù)直接集成到現(xiàn)有的渲染流程中,進而有助于在 AI 后處理過程中保持幀時和實時響應(yīng)性。
值得注意的是,虛幻引擎 5 插件中運行的 ML 推理使用的是軟件模擬。其性能并不能完全反映實際芯片上的預(yù)期表現(xiàn)。該插件的主要目標是支持實驗和集成。
Vulkan ML 模擬層
搭載 Arm 神經(jīng)技術(shù)的新一代 Arm GPU 驅(qū)動的 2026 年移動設(shè)備將能原生支持 Vulkan ML 擴展。為了做好準備,我們需找到一種方式,讓利用這些擴展技術(shù)編寫代碼的開發(fā)者得以運用這些新功能。
這正是 Arm 提供 Vulkan ML 模擬層的緣由,它顯示了所需擴展的軟件模擬。開發(fā)者可以啟用模擬層并使用擴展 Vulkan 頭文件來運行使用了 Vulkan ML擴展的內(nèi)容。NNERuntimeRDGVulkanML 就是很好的一個例證,它可通過虛幻引擎 5 插件來使用,并且它通過使用 Vulkan ML 擴展的原生后端,擴展了 NNE 框架。
開啟移動端神經(jīng)圖形技術(shù)新時代
Arm NSS 是首批專為手游打造的神經(jīng)圖形解決方案之一,結(jié)合了高質(zhì)量的優(yōu)化升級技術(shù)和開發(fā)者就緒的軟件開發(fā)套件。它通過開放、開發(fā)者就緒的基礎(chǔ)設(shè)施,實現(xiàn)了高質(zhì)量的圖像表現(xiàn)、低延遲和高能效。通過 Arm NSS,Arm 不僅提供了神經(jīng)優(yōu)化升級技術(shù),還賦予了開發(fā)者如何使用這項技術(shù)的能力。
Arm 神經(jīng)圖形開發(fā)套件為開發(fā)者提供了工具和能力,使他們能夠針對自己獨特的內(nèi)容和藝術(shù)構(gòu)想,適配和優(yōu)化 Arm NSS,進而確保開發(fā)者為 2026 年首批基于搭載 Arm 神經(jīng)技術(shù)的 Arm GPU 而構(gòu)建的移動設(shè)備的上市做好準備。
即刻開始實驗、測試并為下一波移動端圖形技術(shù)做好準備。歡迎訪問 Arm 開發(fā)者中心的 Arm NSS 頁面,探索 Arm 神經(jīng)圖形開發(fā)套件,并嘗試預(yù)訓練模型。
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