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全新 Arm Mali G1-Ultra GPU 为移动设备实现桌面级光线追踪游戏体验与智能 AI 性能

本文作者：Anand Patel 点击： 2025-09-12 16:05

前言：

Arm 迄今为止性能最强的移动 GPU，实现新一代光线追踪、增强的端侧智能，以及高能效表现作者：Arm 终端事业部产品管理高级总监 Anand Patel

当今的移动设备已成为消费大众的主要计算平台，为他们提供沉浸式游戏和高度智能化的实时用户体验。然而，随着消费者期望的不断提高，硬件面临着日益严苛的需求：需要在移动设备的功耗限制内，实现高端的视觉效果、先进的人工智能 (AI) 和卓越性能。

根据最新的 Newzoo 报告，手游玩家占据了高达 83% 的全球游戏玩家人口，其手游总时长达到 3,900 亿小时。Arm 计算平台位于这些手游体验的核心，截至目前，搭载 Arm GPU 的芯片出货量已逾 120 亿颗。Arm 与整个生态系统持续合作，包括设备 OEM 厂商、游戏引擎开发商，以及应用开发者等，致力于为新一代游戏体验提供所需的性能与工具支持。

Arm Mali G1-Ultra GPU 的推出体现了生态合作持续演进的成果。它彰显了移动 GPU 性能与能效的巅峰水平，也是面向旗舰智能手机和大屏计算设备的全新 Arm Lumex 计算子系统 (Compute Subsystem, CSS) 平台的核心组件。

Arm Mali G1-Ultra 重新定义游戏与 AI 体验

Mali G1-Ultra 专为新一代手游和 AI 体验打造，通过以下设计在移动设备上实现高端沉浸式游戏体验：

• 新一代 Arm 光线追踪单元 RTUv2；

• 加速的端侧 AI；

• 重构图形管线；

• 单一目标导向设计中的增强型架构效率。

与前一代 Arm Immortalis-G925 GPU 相比，Mali G1-Ultra 的光线追踪性能提升高达两倍，并在主流图形基准测试中，性能表现提升 20%。在 AI 方面，通过新的 FP16 矩阵计算路径，该 GPU 在 AI 与机器学习网络上的推理速度比 Immortalis-G925 快上 20%。此外，Mali G1-Ultra 还改进了内存、调度和开发者工具，使 Arm 生态系统能够在不牺牲功耗或效率的情况下，扩展视觉和智能性。

除了面向旗舰智能手机的 Mali G1-Ultra，Arm 还推出 Arm Mali G1-Premium 和 Mali G1-Pro GPU，旨在提供可扩展的性能和能效选择，以满足不同移动设备市场和产品层级的需求。Mali G1 GPU 系列提供从 1 到 24 个着色器核心选项，使系统级芯片 (SoC) 设计商能够根据其目标市场和特定需求，灵活配置 GPU。

新一代光线追踪实现桌面级手游体验

如今的热门游戏应用正在不断挑战移动设备上的硬件极限，追求更先进的渲染、更流畅的帧率的同时，能效依旧要维持在原定的水平。针对这些应用，Mali G1-Ultra 带来了全面的性能提升，包括：

• 在《暗区突围》中，性能提升 25%；

• 在《崩坏：星穹铁道》中，性能提升 19%；

• 在《原神》中，性能提升 17%；

• 在《堡垒之夜》中，性能提升 11%。

• 在 Arm 内部游戏演示《Mori 林间鼯语》中，性能提升 26%。

除了为上述实际应用的性能带来提升之外，得益于 Mali G1-Ultra 中的 RTUv2，在启用硬件光线追踪的游戏中，光线追踪性能可提升两倍，帧率可提升 40%。新的光线追踪单元专为移动端的实时性能而打造，实现了桌面级的光照、反射与阴影。

与前一代 RTUv1 相比，RTUv2 更加智能，且采用单光线模型，大幅增强对非一致性光线的支持，并成为完全独立的硬件单元。这些设计变化带来了显著的能效与性能优势。例如，其模块化架构与独立电源域使得 RTUv2 可在设备空闲时断电，从而为其他任务节省电力。

鉴于通过 RTUv2 实现的性能与能效平衡的优势，Mali G1-Ultra 能在旗舰智能手机上实现长时间的游戏体验，使其成为旗舰智能手机的理想配置。

边缘侧实时智能加速

AI 正在重塑移动设备思考、感知与响应的方式，而 GPU 在这一演进历程中扮演着关键角色。Mali G1-Ultra 引入新的矩阵乘法单元 (MMUL) FP16 指令，可加速如语义分割、去噪、深度估计、物体检测、语音识别和图像增强等端侧关键 AI 工作负载。与上一代 Immortalis-G925 相比，其性能提升高达 104%。

通过扩大的 L2 缓存和优化的互连设计，Mali G1-Ultra 专为并行处理 AI 与图形工作负载而打造，大幅减少内存瓶颈，并确保实时体验的灵敏响应与流畅运行。无论是增强照片质量，还是支持更智能的应用交互，Mali G1-Ultra 都在边缘侧实现响应灵敏的实时智能。

可扩展性能的新架构特性

上述的每一项性能与能效的提升，都根源于全新 Mali G1 GPU 系列的最新架构演进。Mali G1-Ultra 为 Arm 第五代 GPU 架构引入多项核心级改进，旨在应对日益复杂的内容，同时避免超出功耗预算。

主要更新包括：

• 双堆叠着色器核心，可使内部带宽加倍并减少拥塞；

• 增加快速访问统一寄存器，以在着色器执行期间大幅减少内存提取。

这些更新共同提升了包括实时光照和基于物理的渲染在内的响应效果（这些特效通常属于计算密集型工作负载）。

此外，Mali G1-Ultra 还引入 Arm 图像区域依赖 (Image Region Dependencies, IRD)，这是一种更智能的调度特性，使 GPU 能同时处理屏幕的不同部分，从而在复杂场景中提升性能并减少空闲时间。

为开发者量身打造

为帮助开发者实现更精细的性能优化，Mali G1 GPU 通过基于块 (tile) 的硬件计数器，提供更强的可观测性。这些计数器能逐帧按区域洞察 GPU 活动，让开发者可以更高效地识别热点，并平衡工作负载。

这些计数器可通过 Vulkan 扩展访问，并将在未来的安卓版本中支持 RenderDoc。这让游戏引擎公司、游戏工作室和设备 OEM 厂商能够更为轻松地从该架构中获得最大性能，同时保持视觉质量和电池效率。

全新 Mali G1 GPU 支持 Arm 精锐超级分辨率技术 (Arm Accuracy Super Resolution, Arm ASR)，这项时域类超分技术可在减少 GPU 工作负载的同时，提升图像质量。该技术通过虚幻引擎 5 (Unreal Engine 5) 提供，并已集成至《堡垒之夜》手游。Arm ASR 能帮助开发者在不牺牲视觉保真度的情况下，保持高帧率，从而在各种移动设备上实现更流畅的游戏体验与更清晰的细节效果。

释放先进游戏与 AI 体验

Mali G1-Ultra 重新定义了移动 GPU 的性能。得益于在光线追踪、AI 加速和架构效率上的突破性进展，Mali G1-Ultra 为新一代智能手机体验奠定基础，消费者能享受到更持久的沉浸式逼真游戏体验，并通过先进的内建智能获得更迅捷的交互响应。

随着手游的视觉保真度进一步获得提升，AI 也成为日常体验的标准组成，Mali G1-Ultra 为 Arm 生态系统提供所需的性能、余量和工具，使他们能够在各种移动设备上实现丰富、响应灵敏且高能效的表现。

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