革命GPU，Arm要重塑手游

虽然这些年发展迅猛，但在移动游戏行业，“画质”与“功耗”似乎是一对永远无法调和的宿敌。无论是追求极致视听的开放世界，还是赛博霓虹的光追场景，任何试图向PC端看齐的桌面级画质，在遭遇智能手机那不足5W的功耗墙、脆弱的散热以及电池续航时，往往都不得不走向妥协与“缩水”。
 
尤其是国内这个极其特殊且“挑剔”的手游市场，中国玩家对复杂、精细的高品质游戏体验有着近乎偏执的追求，甚至不再刻意区分PC与移动端的边界。这种高要求将游戏开发者逼入了两难境地：不跟进高规格图形技术，产品就会失去竞争力；强行跟进，发热与降频又会瞬间毁掉玩家的体验。  移动图形技术的出路究竟在哪里？芯片巨头 Arm 刚刚给出了一个新答案。
 
日前，Arm 与知名游戏工作室 Sumo Digital 联合展示了一款名为《光影新生》（Neural Dawn）的标杆手游。令人震惊的是，这款游戏不仅在移动端首次破天荒地启用了哪怕在PC/主机端都极少落地的虚幻引擎 MegaLights 技术与实时光线追踪，更在移动设备的功耗预算内，跑出了惊人的电影级视觉效果。
 
这一移动图形史上的跨越式升级，完全得益于 Arm 对下一代移动 GPU 的创新
 
为GPU插上AI的翅膀
 
要明白Arm这个技术的先进性，我们就需要对游戏与手机硬件的关系有一个基本了解。在手机游戏里，我们可以简单认为——CPU 决定游戏能不能跑起来，而 GPU（图形处理器）则决定玩得“爽不爽”。
 
现在的手机游戏画质越来越高，各种 3D 渲染、逼真光影和炫酷特效，全靠 GPU 强大的并行计算能力来搞定。游戏画面够不够细腻、大招特效会不会卡顿、帧率能不能稳定在 120 帧，都由 GPU 直接说了算。此外，优秀的 GPU 还能用更低的功耗完成画面渲染，不仅能让手机少发烫、更省电，还能通过 AI 技术让画质“低开高走”。可以说，GPU 就是手机游戏的“主力输出”，是流畅与画质的绝对核心。
 
但是，正如文章开头所说，在手机这个场景，有其天生的局限性。不过，如下图所示，Arm依然在最近几年为GPU带来不小的升级。到了最近，Arm更是将专用神经网络加速器添加到Arm GPU中，首次将PC级AI驱动的图形处理能力带到移动设备上，为未来设备端AI创新奠定了基础。
 

 
据Arm介绍，通过为 Arm GPU 带来专用神经网络加速器，能将 GPU 的图形渲染性能提升到新的高度，为当今最密集型的移动内容（首先是移动游戏）带来高达 50% 的 GPU 工作负载降低。
 
与此同时，Arm还推出了全球首个公开可用的神经图形开发工具包，旨在将人工智能驱动的渲染技术集成到现有工作流程中，使开发者能够提前一年开始构建项目，比硬件上市时间提前整整一年。“我们所有神经技术都将完全开源——这意味着模型架构、权重以及工作室重新训练模型所需的工具都将一并开放。”Arm方面强调。
 
在Arm 边缘 AI 事业部执行副总裁 Chris Bergey 看来，人工智能 (AI) 将从根本上重塑图形渲染流程。未来的移动图形技术不会只由运行更快的 GPU 来定义，而是通过图形计算与神经计算的集成，在固定功耗预算内打造更丰富的体验。这正是 Arm 投资神经技术，并将专用神经加速器引入未来 Arm Mali GPU 的原因。这些 GPU 将纳入今年稍晚推出的面向移动端的 Arm CSS，从而突破以往移动设备的瓶颈，开启新一代 AI 驱动图形体验。
 
通过《光影新生》，Arm展现 Arm 神经技术 (Arm Neural Technology) 在真实生产工作流中的强大实力。该游戏展示了神经图形技术如何助力开发者在移动设备的功耗限制内，实现如虚幻引擎 (Unreal Engine) MegaLights 的实时电影级光照技术、光线追踪效果以及高质量帧输出。
 
值得一提的是，Arm同期引入的神经超级采样与降噪和神经帧率提升技术让《光影新生》的体验有了质的飞跃。
 
持续升级助力体验提升
 
据Arm介绍，《光影新生》是一款基于虚幻引擎 5.6.1 所开发，是首款启用虚幻引擎 MegaLights 的手游，展示了开发者如何将复杂直接光照与光线追踪阴影效果引入移动设备。MegaLights 支持在单一场景中部署大量动态光源，为创作者提供更大的创作空间，让光影成为叙事与玩法的一部分，而非仅仅作为静态背景。同时，该技术也使创作者能够更快地预览最终光照的效果，并在更早阶段进行决策，从而大幅缩短预烘焙周期。这也意味着，开发者在打造更高规格的手游时，能大幅避免在创意上进行妥协。
 
“过往在移动设备上若想呈现该规格的光照效果，需要付出高昂的性能与功耗成本。Arm 神经技术通过降低生成高质量图像与流畅动作所需的工作负载，有效抵消了这一成本，让移动平台能够在自身功耗限制下实现先进的实时光线追踪光照。”Arm表示。“通过采用神经超级采样与降噪 (Neural Super Sampling and Denoising, NSSD) 和神经帧率提升 (Neural Frame Rate Upscaling, NFRU) 技术，能有效降低渲染成本，释放更多性能，从而呈现更丰富的场景、更动态的光照与更流畅的动作表现。”Arm进一步指出。
 
根据Arm的规划，他们会将《光影新生》的开发经验总结转化为实践指南，并通过全新的《Arm 神经技术实践指南》，向开发者分享在游戏中集成神经图形技术的实操指引，目前首个版本已上线。
 
由此可见，NFRU和NSSD在《光影新生》中扮演了重要角色。
 
所谓NFRU是移动端的 AI 帧生成（插帧）技术。它通过机器学习模型深度分析前后画面的运动矢量，在底层原生生成高质量的“中间帧”，能让原本 30 帧的游戏画面直接翻倍到 60 帧的丝滑效果。它在不额外压榨图形资源的前提下，大幅提升了手游的流畅度与跟手感。
 
至于NSSD，则是此前推出的NSS的扩展技术。
 
据介绍，NSS是Arm 推出的移动端 AI 超分辨率技术。它让游戏在底层以较低的分辨率（如 540p）进行原生渲染，再利用 GPU 的 AI 算力智能放大到高清（如 1080p）。这能帮 GPU 减免高达 50% 的传统图形渲染工作量，是手机在低功耗下维持高清晰度的“减负神器”。



作为 NSS 的“加强版”，NSSD融合了 AI 降噪的光追复合渲染技术，支持只计算少量的光线，还能借用历史帧的数据重建完整光线路径，然后再用神经技术降噪渲染完整帧。能在放大分辨率的同时抹除这些噪点，完美还原平滑细腻的光影与材质，是端游级光影落地手机的核心密码。
 
在Arm看来，包括 NSS、NFRU 与 NSSD 在内三大技术，将为全球游戏开发者与玩家开辟全新发展空间。
 
“Arm 神经技术并非仅适用于游戏领域，它同样能有效赋能计算摄影及其他应用场景。该技术为开发者提供强大工具，可在各类端侧场景中规模化落地图形技术，涵盖画质提升、路径追踪等多种应用。Arm将持续深耕 GPU 技术创新，致力于在高能效前提下打造业界领先技术。与游戏行业合作伙伴的深度协同，更是放大了这一能力的价值——不断提升整体技术标准，并推动一系列以往被认为难以实现的技术在移动端真正落地。”Arm强调。