واحد خبر mobile.ir : شرکت Arm به‌تازگی از پلتفرم Arm CSS for Mobile 2 همراه با هسته‌های جدید سری Arm C2 و پردازنده گرافیکی Mali G2-Ultra NX رونمایی کرده که نسل جدید پلتفرم مرجع Arm برای طراحی چیپ‌های موبایلی‌ست و در آن مجموعه‌ای از IPهای پردازشی، گرافیکی و بخش‌های موردنیاز برای ساخت یک SoC موبایلی در قالب یک راهکار یکپارچه در اختیار سازندگان تراشه قرار می‌گیرد. Arm پیش از این نیز با Arm Lumex و هسته‌های C1 چنین رویکردی را دنبال کرده بود و حالا نسل دوم آن را با معماری جدیدتر ارائه می‌کند. این مدل بخش بزرگی از هزینه و زمان طراحی و اعتبارسنجی اولیه پردازنده را برای سازندگان تراشه کاهش می‌دهد و فرایند توسعه را سریع‌تر می‌کند.

با فراتر رفتن قابلیت‌های هوش مصنوعی از اجرای صرف دستورات مجزا و تبدیل شدن آن به بخشی جدایی ناپذیری از تجربه کاربری، تأمین پلتفرم پردازشی موردنیاز نسل جدید گوشی‌های هوشمند به امری ضروری و غیر قابل انکار بدل شده و رویکرد Arm در طراحی پلتفرم CSS for Mobile 2 نیز در همین راستا قرار دارد. معماری پردازنده‌های Arm تا پیش از این در قالب IP و حق اختراع شامل کدهای توصیف‌کننده پردازنده، گرافیک و سیستم‌های ارتباط‌دهنده آن‌ها ارائه می‌شد و فرایند یکپارچه‌سازی و ساخت نهایی یک چیپ‌ست موبایلی برعهده خریدار لایسنس‌های Arm بود. Arm اما در مدل CSS (یا Compute Subsystems) این فرآیند را یک مرحله به ساخت تراشه نزدیک‌تر کرده و با ارائه یک زیرسیستم پردازشی یکپارچه که بهینه‌سازی آن تا مرحله پیاده‌سازی فیزیکی ادامه دارد، بخش مهمی از چالش‌های فنی طراحی زیرسیستم پردازشی را برطرف می‌کند و از هزینه و زمان شرکت‌های سازنده تراشه می‌کاهد.

CSS for Mobile 2 که از سوی شرکت سازنده به‌عنوان یک پلتفرم اصطلاحاً «AI-native» معرفی شده به‌طور ویژه بر اجرای وظایف مبتنی بر هوش مصنوعی عامل-محور (Agentic-AI) متمرکز است و در آن علاوه بر اجرای وظایف معمول در این کلاس، تعامل هم‌زمان میان پردازنده، حافظه، نرم‌افزار و دیگر بخش‌های دستگاه نیز در کانون توجه قرار دارند. بخش گرافیکی این پلتفرم نیز به‌طور ویژه برای نسل جدید قابلیت‌های گرافیکی مبتنی بر AI آماده شده؛ به‌طوری‌که از Mali G2-Ultra NX به‌عنوان نخستین GPU موبایلی شرکت Arm با شتاب‌دهنده‌های عصبی یکپارچه در هسته گرافیکی یاد می‌شود و به قابلیت‌هایی مانند ارتقاء وضوح و تولید فریم مبتنی بر AI مجهز شده است. این گرافیک پیشرفته در کنار کلاستر پردازنده‌های C2 و سایر اجزای سیستم، هسته اصلی پلتفرم جدید CSS for Mobile 2 را تشکیل می‌دهد.

هسته‌های پردازشی Arm C2-Ultra و C2-Pro

در قلب پلتفرم CSS for Mobile 2، هسته‌های پردازشی جدید Arm C2 قرار دارند که در این نسل در دو نسخه C2-Ultra و C2-Pro معرفی شده‌اند و برخلاف نسل C1، فعلاً خبری از نسخه‌های Premium و Nano نیست. در نمونه پیکربندی ارائه‌شده از سوی Arm، کلاستر C2 از دو هسته C2-Ultra، چند هسته C2-Pro و دو واحد SME2 تشکیل شده است (به‌گفته برخی منابع، تعداد هسته‌های C2-Pro در این نمونه شش عدد است). به‌گفته Arm، این کلاستر در مقایسه با کلاستر هم‌ارز نسل C1 در برخی مدل‌های هوش مصنوعی تا 1.7 برابر عملکرد بالاتری ارائه می‌دهد و عملکرد Single-thread یا تک‌رشته‌ای C2-Ultra نیز تا 15 درصد افزایش یافته است. ذکر این توضیح ضروری به‌نظر می‌رسد که SME2 (مخفف Scalable Matrix Extension 2) افزونه‌ای در معماری Arm برای شتاب‌دهی محاسبات ماتریسی به‌ویژه در وظایف هوش مصنوعی است و واحدهای SME2 بخش سخت‌افزاری اجرا کننده آن هستند. این قابلیت در نسل قبلی (C1) نیز حضور داشت، اما در پلتفرم جدید (C2) با حضور دو واحد SME2 به جای یک واحد، ظرفیت SME2 دو برابر شده و حاشیه بیش‌تری برای پردازش هوش مصنوعی روی خود دستگاه فراهم شده است.

گرافیک Mali G2-Ultra NX

Arm در بخش گرافیک از پردازنده جدیدی به‌نام Mali G2-Ultra NX رونمایی کرده که نخستین GPU سری Mali مجهز به شتاب‌دهنده‌های عصبی اختصاصی ادغام شده در هسته‌های سایه‌زن نام می‌گیرد. در این معماری پردازش‌های مرتبط با گرافیک و هوش مصنوعی امکان استفاده مشترک از بخش‌هایی مانند حافظه و فضای ذخیره‌سازی سریع داخلی (Cache) را خواهند داشت و در نتیجه، هماهنگی بیشتری بین این دو نوع پردازش ایجاد می‌شود. Arm این طراحی را با هدف اجرای گرافیک‌های مبتنی بر هوش مصنوعی و افزایش کیفیت بصری و نرخ فریم بازی‌ها در دستگاه‌های موبایلی ارائه کرده است.

G2-Ultra NX در کنار شتاب‌دهنده‌های عصبی چند قابلیت مهم دیگر را نیز ارائه می‌کند که بیش‌تر روی بهبود کیفیت گرافیک و اجرای بازی‌ها تمرکز دارند؛ این GPU از Neural Super Sampling یا NSS برای افزایش وضوح تصویر با کمک هوش مصنوعی، Neural Frame Rate Upscaling یا NFRU برای تولید فریم‌های میانی و افزایش نرخ فریم، و Neural Super Sampling and Denoising یا NSSD برای ترکیب ارتقاء وضوح عصبی با حذف نویز و بهبود کیفیت تصویر در صحنه‌های مبتنی بر ردیابی پرتو (Ray Tracing) استفاده می‌کند. Arm همچنین نسل سوم واحد سخت‌افزاری Ray Tracing را در این GPU به کار برده است تا جلوه‌های نوری، بازتاب‌ها و سایه‌های واقع‌گرایانه‌تری در بازی‌ها ممکن شود؛ به‌گفته Arm، این معماری در بنچمارک‌های پیشرو ری‌تریسینگ تا 13 درصد ترافیک DRAM را کاهش می‌دهد.

ارتقاء System IP و ارتباط بین اجزای تراشه

Arm در CSS for Mobile 2 از یک سیستم ارتباطی جدید به نام SI L2 Interconnect استفاده کرده است که وظیفه آن برقراری ارتباط میان بخش‌های مختلف تراشه و جابه‌جایی داده بین آن‌هاست. این سیستم با افزایش پهنای‌باند و کاهش تأخیر، ارتباط میان GPU ،CPU و دیگر بخش‌های تراشه را سریع‌تر می‌کند و به هماهنگی بهتر اجزاء مختلف در اجرای هم‌زمان وظایف کمک می‌کند. SI L2 Interconnect همچنین با مدیریت هوشمند انسجام حافظه (Memory Coherency) و اولویت‌بندی ترافیک داده‌ها (QoS)، مدیریت ارتباط میان بخش‌های مختلف تراشه را بهبود می‌دهد. این قابلیت‌ها در اجرای بارهای پردازشی سنگین، از جمله وظایف هوش مصنوعی و پردازش هم‌زمان چند فعالیت، به افزایش کارایی و کاهش تأخیر سیستم کمک می‌کنند.

اکوسیستم نرم‌افزاری و ابزارهای توسعه

Arm در کنار سخت‌افزارهای CSS for Mobile 2، مجموعه‌ای از نرم‌افزارها و ابزارهای توسعه را نیز برای استفاده از قابلیت‌های این پلتفرم ارائه می‌کند. این مجموعه شامل Arm KleidiAI برای بهینه‌سازی اجرای مدل‌های هوش مصنوعی روی CPU، کیت توسعه Arm Neural Graphics برای قابلیت‌های گرافیکی مبتنی بر هوش مصنوعی و AI Portal برای دسترسی به مدل‌ها، کدها و ابزارهای بهینه‌شده است. این ابزارها به توسعه‌دهندگان اجازه می‌دهند قابلیت‌های سخت‌افزاری C2 و Mali G2-Ultra NX را از طریق چارچوب‌ها و محیط‌های توسعه موجود به کار بگیرند.

پلتفرمی قابل‌تنظیم برای سازندگان تراشه

نگفته پیداست که CSS for Mobile 2 یک طراحی ثابت و غیرقابل‌تغییر نیست و سازندگان تراشه می‌توانند اجزاء مختلف آن را متناسب با نیاز خود انتخاب و در کنار IPهای اختصاصی یا تولیدات دیگر سازندگان به کار گیرند. Arm علاوه بر این، پیاده‌سازی‌های فیزیکی این پلتفرم را نیز ارائه می‌کند تا شرکت‌ها بتوانند مراحل طراحی و یکپارچه‌سازی اجزای مختلف SoC را با سرعت بیش‌تری انجام دهند. به این ترتیب، سازندگان تراشه می‌توانند از اجزاء آماده Arm استفاده کنند و در عین حال بخش‌هایی از تراشه را متناسب با محصولات و نیازهای خود سفارشی‌سازی کنند.