Armが「CSS for Mobile 2」「Total design for Physical AI」「Neoverse CSS N4」を発表、AI性能と省電力性を大幅向上
Armが3つの新技術基盤を発表、AI性能と省電力性を向上

Armは9月8日に上海で開催された「Arm Everywhere China」において、スマートフォン向け「CSS for Mobile 2」、物理AI向け「Total design for Physical AI」、サーバー向け「Neoverse CSS N4」の3つの新たな技術基盤を発表した。説明会の資料に基づき、その内容を紹介する。

CSS for Mobile 2:CPUとGPUが刷新されAI性能が向上

Armは2024年5月に「CSS for Client」を発表していたが、今回「Client」から「Mobile」に名称を変更した。これは、Clientの対象がスマートフォンに加えてPCも含むようになったため、名称を明確にする目的とみられる。CSS for Mobile 2では、CPUがC2シリーズに、GPUがMali G2シリーズに刷新された。

現時点では、C2シリーズとMali G2シリーズの詳細なSKUや技術仕様は公開されていないが、C1世代と比較して平均12~15%の性能向上が図られているとされる。また、SME2ユニットは最大2つに増設され、搭載するかどうかは顧客のオプション次第とのことだ。

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質疑応答の中で、C2コアはTDP 1~2Wの範囲で5~7TOPSのAI演算性能を持つとされている。LLMを実行した際の処理性能が有意に改善され、C1-Ultra×2構成では約1.9秒かかっていた応答が、C2-Ultra×2+SME2構成では1.5秒弱に短縮されるという。

Mali G2:ニューラルアクセラレータを搭載し描画性能を4倍に

Mali G2は、PC向けのトレンドに追従する形で進化した。大きな変更点は、NX(ニューラルアクセラレータ)の搭載である。質疑応答によれば、Mali-G1と比べて新しいISAが搭載され、マイクロアーキテクチャも刷新されており、同一周波数における処理性能が最大14%向上したという。

NXはCNNおよびテンソルグラフの実行に最適化されている。理論上は最大50TOPS程度の性能が期待できるが、実用上は10~20TOPS程度のレンジに落ち着くとのこと。これを利用して、NSS(ニューラルスーパーサンプリング)やNFRU(ニューラルフレームレートアップスケーリング)、NSSD(ニューラルスーパーサンプリング&デノイジング)といった機能が実現できるとしている。

また、Motion Engineはニューラルアクセラレータと共同で、特に1000本単位の光線を利用するレイトレーシング実施時のノイズ削減に効果があると説明された。Mali-G2 Ultraの性能としては、NSSやNFRUによって描画性能を従来比で4倍に引き上げながら、DRAMトラフィックの大幅削減を実現したとされる。

Total design for Physical AI:80社以上のエコシステムを拡張

Arm Total Designは2023年に発表されたが、これをフィジカルAI向けに拡張したのが「Total design for Physical AI」である。元々のTotal DesignはCSSの実装を支援するエコシステムパートナーの集合体だったが、これを物理AI向けに拡張した格好だ。トータルで80社以上が名を連ねている。

なお、参加企業の中には、NVIDIAによる買収がアナウンスされたHugging Faceの名前もあるが、これに関しては「NVIDIAとHugging Faceの間でどのような決定や進展があるかは注視する必要があるが、現時点において、ArmとHugging Faceの協力関係・計画に変更が生じる予定は一切ない」との返答があった。

さらに、新たに「Robotics Capability Framework」が策定され、中国のUnitreeやAGIなどを含む、開発やデプロイ実績を持つロボティクス企業を広く集め、共同でこの共通規格を進化させていくことも発表された。説明会の時点ではこのフレームワークの詳細は説明されていないが、近く概要が公開される見込みだ。

Neoverse CSS N4:N3の後継で性能2倍、消費電力比1.25倍

最後に、既存のNeoverse CSS V3/N3のうち、N3の後継となる「Neoverse CSS N4」が発表された。性能はソケットあたりN3比で2倍、性能/消費電力比は1.25倍になると説明された。また、新しいコヒーレントメッシュネットワークも同時に提供される。

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従来のN3との違いとしては、セキュリティ対策が「Confidential Compute v2」に準拠したものになること、新たにFP8のデータタイプをネイティブサポートすること、より高度で堅牢なテレメトリ機能を備えることなどが示された。アーキテクチャはArm v9.3-Aベースだが、いくつかの独自の追加機能が統合されており、Armの内部およびドキュメントでは「Armv9.3+」として定義・参照されているという。

AGI CPUとの差別化については、多くの顧客は特殊なユースケースや要件に応じて、独自の特定用途向けカスタムSoCを引き続き開発・投資していくと予想され、Armはこれに対してIPおよびCSSを全面的にサポートし続ける。一方、一部のクラウドプロバイダーなどでは、激化するAI競争の中で「Compute Infrastructureを極めて迅速にスケールさせたい」というプレッシャーに直面しており、こうした顧客に対して即時展開ニーズを満たす製品としてAGI CPUを提供するという説明だった。

Neoverse CSS N4はTSMCのN3/N3Pをターゲットとするが、これに加えてTSMC N2やSamsung SF2/SF2Pなどの次世代ノードもカバーするという。