Arm 推出业内首创的面向 GPU 的“神经技术”，为移动设备注入活力

在 AI 技术席卷各行各业的今天，移动游戏领域正迎来一场由底层硬件和软件技术共同驱动的深刻变革。从简单的像素渲染到复杂的 AI 驱动角色，再到未来的全路径追踪，游戏体验的边界正被不断拓宽。

近日，总部位于英国的计算平台公司 Arm 正式宣布推出面向 GPU 的“Arm 神经技术”（Arm Neural Technology），该技术可将 GPU 工作负载减少一半，并在未来支持其他 AI 功能。Arm 还发布了一款全面开放的神经图形开发套件，方便开发者立即上手。

Arm 将神经加速用于在不影响性能的情况下将图形分辨率提升到更高。其他设想的用途包括通过采集连续两帧画面并生成中间帧，直接提升帧率；以及通过在移动设备上以更少的每像素射线实现实时路径追踪来提升图像质量。

这一技术的发布被视为 Arm 移动图形战略的又一重要里程碑，不仅能够为移动端带来媲美桌面的神经渲染能力，还将在游戏和 AI 的深度融合中发挥关键作用。Arm 终端事业部产品管理总监 Steve Steele 对该技术的相关背景、技术原理及未来路线图进行了详细解读。

Steve Steele 表示，多年来，AI 一直是移动端体验的核心组件，从摄像头创新到生成式 AI 应用，再到手游中的 NPC 控制与语音交互，都离不开 AI 的支撑。这些体验的实现依赖于 CPU、GPU 和 NPU 的协同工作，而 Arm 始终致力于以高能效方式运行 AI，降低开发者使用门槛。

行业的关键挑战在于平衡硬件差异化与软件一致性。为此，Arm 去年推出 Arm KleidiAI 软件库，确保 CPU 能为多数 AI 算法提供足够性能，避免开发者因软件栈效率问题被迫依赖 GPU。但当 AI 需与图形管线深度结合时，GPU 的作用不可或缺。尤其在亚太市场，《王者荣耀》、《崩坏：星穹铁道》等手游对图形性能要求严苛，推动着 Arm 不断突破移动端图形技术极限。

从 2022 年的光线追踪、可变速率着色，到 2023 年的延迟顶点着色，再到 2024 年的 Arm 精锐超级分辨率技术（Arm ASR），Arm 持续提升图形处理能力。如今，Arm 神经技术的推出，标志着移动端 AI 与图形技术的融合进入新阶段。

Arm 神经技术五大核心亮点

Arm 神经技术并非单一产品，而是一套涵盖硬件、软件与工具的完整解决方案，其核心目标是在降低 GPU 工作负载的同时，提升移动端游戏的画质与流畅度。

硬件层面，神经加速器将深度嵌入 2026 年起的 Arm GPU 中，它并非简单的张量核心，更像是每个着色器中的“迷你 NPU”，能实现低延迟、高效能的 AI 与图形交互，为神经超级采样等算法提供硬件支撑。

软件与工具层面，Arm 同步推出首个全面开放的神经图形开发套件，其中包括虚幻引擎插件、基于 PC 的 Vulkan 模拟、更新的分析工具、通过 GitHub 和 Hugging Face 提供的完全开放的模型，以及面向 Vulkan 的 ML 扩展。开发者可通过虚幻引擎插件快速集成技术，利用开放模型与示例代码进行二次开发，即便在硬件上市前，也能在桌面端完成技术验证。

核心应用场景中，Arm 神经超级采样（Arm NSS）是首个落地的用例。它能以 540p 分辨率渲染游戏，通过 AI 技术输出 1080p 超高质量画面，单帧处理仅需 4 毫秒，相比传统渲染减少 50% GPU 负载。在 SIGGRAPH 大会展示的“魔法城堡”项目中，Arm NSS 在仅渲染四分之一像素的情况下，画质媲美全分辨率渲染，且能耗显著低于桌面级神经优化技术。

此外，神经帧率提升（NFRU）和神经超级采样与降噪（NSSD）两项技术正在开发中。NFRU 可通过生成中间帧将 30 FPS 内容提升至 60 FPS；NSSD 则能为光线追踪内容降噪，仅需发射少量光线即可生成高分辨率无噪点图像，大幅降低路径追踪的计算成本。

生态开放是 Arm 神经技术的另一核心优势。与桌面端不同，Arm 开放了模型架构、权重及工具，开发者可针对独特工作负载优化模型。目前，Epic Games、网易游戏、腾讯游戏等已加入合作，共同完善开发套件。

当被问及 Arm 神经技术与 Arm GPU 如何集成时，Steve Steele 明确表示，神经技术的硬件部分，即神经加速器，深度嵌入在 GPU 中。这意味着可以实现非常低的延迟。同时，AI 和图形之间的接口也能达到极高效且低功耗的表现。

对于“减少 50% GPU 工作负载”的实现方式，他解释道：Arm 神经技术通过仅渲染 25%像素节省大量算力，但需兼顾几何体等因素，因此总体节省 50%负载。开发者可灵活分配这部分资源，或降低功耗，或提升帧率与画质。