KI-Upscaling & Frame Generation: Arm stattet GPUs ab 2026 mit Neural-Beschleunigern aus

Arm will die eigenen GPUs des Jahrgangs 2026 mit Neural-Beschleunigern ausstatten, um darauf KI-gestützte Workloads wie zum Start das Neural Super Sampling laufen zu lassen. Obwohl der Startschuss für neue Hardware erst nächstes Jahr erfolgen wird, erhalten Entwickler für den Aufbau des Ökosystems schon jetzt Zugriff und Tools.

Frühe Ankündigung für Aufbau des Ökosystems

Zur Fachmesse für Computergrafik SIGGRAPH 2025 hat Arm angekündigt, in die eigenen GPUs ab dem Jahrgang 2026, also die Grafikeinheiten ab der übernächsten Generation, dedizierte Neural-Beschleuniger für KI-Workloads direkt auf der Grafikeinheit zu verbauen. Dass die Ankündigung schon heute und nicht erst im Zuge der GPU-Vorstellung 2026 erfolgt, begründet Arm mit den benötigten Vorleistungen für den Aufbau eines Software-Ökosystems aufseiten der Spiele- und Engine-Entwickler.

Neural Graphics ergänzen Rendering-Pipeline

Die Entwickler von Arm wollen mit ihren GPUs der übernächsten Generation „Neural Graphics“ in mobile Geräte wie Smartphones bringen und dadurch die Effizienz oder die Bildqualität steigern oder eine Mischung aus beidem ermöglichen. Mit dem Begriff Neural Graphics ist das zuletzt stetig wachsende Feld der Computergrafik gemeint, das traditionelle Rendering-Methoden mit der Erzeugung von Grafiken durch neuronale Netze erweitert. Das temporales Upscaling setzt dabei auf ein trainiertes neuronales Netz anstelle des bislang bei Arm genutzten festen Algorithmus. Neuronale Netze in der Rendering-Pipeline können Texturen erzeugen, Licht vorhersagen, fehlende Details ergänzen und mehr.

Neural Super Sampling (NSS) ist die erste Umsetzung

Ein bekanntes Beispiel von Neural Graphics auf dem Desktop sind Super-Sampling-Technologien wie Nvidia DLSS und AMD FSR 4. Auch Arm will die dedizierten Neural-Beschleuniger in den GPUs im ersten Schritt für das KI-gestützte Upscaling verwenden, hier Neural Super Sampling (NSS) genannt. NSS folgt auf das letztes Jahr vorgestellte Arm Accuracy Super Resolution (Arm ASR). Dabei handelt es sich um ein temporales Upscaling auf FSR-2-Basis.

50 Prozent geringere GPU-Last

NSS soll die Last auf der GPU um bis zu 50 Prozent reduzieren. Entwickler können diese Lastreduzierung Arm zufolge entweder zurückbehalten, also den Energieverbrauch beim Spielen reduzieren und damit für längere Laufzeiten sorgen. Oder aber der Effizienzvorteil lässt sich in eine Steigerung der Bildrate oder Bildqualität investieren. Eine Mischung aus beiden Optionen ist ebenfalls möglich.

NSS kostet 4 ms pro Frame

Mit Hilfe von NSS soll – als ein von Arm genanntes Beispiel – eine interne Rendering-Auflösung von 540p über die Neural-Beschleuniger auf 1080p skaliert werden können und dabei annähernd die visuelle Qualität der nativen höheren Auflösung erreichen. NSS „kostet“ in der gesamten Rendering-Pipeline 4 ms pro Frame, erklärt Arm. Beim 1,5-fachen Upscaling im Balanced-Modus habe NSS lediglich 75 Prozent der Kosten von ASR und soll den Vorgänger beim 2-fachen Upscaling immer noch unterbieten.

Arm verfolgt offenen Ansatz

Wichtig sei Arm von Anfang an der offene Ansatz der Technologie gewesen, erklärt das Unternehmen zur Ankündigung. Damit soll einfacher das zugehörige Ökosystem aufgebaut werden können. Gemeinsam mit dem Neural Super Sampling bringt der Anbieter zur SIGGRAPH das Neural Graphics Development Kit an den Start. Alles an der Technologie soll offen gestaltet werden: die Modellarchitektur, die Gewichte und die Werkzeuge, die Studios das Nachtrainieren des Modells ermöglichen sollen. Die offenen Modelle will Arm auf GitHub und Hugging Face anbieten. Unterstützung aus der Industrie gibt es zur Ankündigung von Enduring Games, NetEase Games, Sumo Digital, Tencent Games, Traverse Research und Unreal Engine. Für die Unreal Engine gibt es auch gleich ein entsprechendes Plugin.

Vulkan erhält mit der Vorstellung eine Arm-ML-Erweiterung, um KI-gestützte Workloads in die Rendering-Pipeline zu integrieren. Damit unterstützt Vulkan neben der Graphics- und Computer-Pipeline künftig auch eine Graph-Pipeline für das Neural-Inferencing. Weil es für Spiele-Entwickler noch keine entsprechend befähigte Hardware von Arm gibt, muss dafür aktuell noch eine Vulkan-Emulation auf dem PC ausgeführt werden.

Frame Generation und Denoising für Pathtracing folgen

Neural Super Sampling auf den Neural-Beschleunigern ist für Arm nur der erste Schritt im Bereich der Neural Graphics. Auf den GPUs soll künftig auch Neural Frame Rate Upscaling (NFRU) angeboten werden, also Frame Generation für Smartphones. Darüber hinaus ist Neural Super Sampling and Denoising (NSSD) geplant, das KI-gestütztes Echtzeit-Pathtracing mit weniger Rays pro Pixel für Mobilgeräte ermöglichen soll.

Neue GPUs kommen Ende 2026

Die Vorstellung der neuen GPUs mit dedizierten Neural-Beschleunigern ist für das dritte Quartal 2026 zu erwarten. Details zur Mikroarchitektur stehen zwar noch aus, aber in einem Vorgespräch erklärte Arm, dass die Anzahl der Neural-Beschleuniger – analog zur 2022 erstmals eingeführten Ray Tracing Unit (RTU) – mit der Anzahl der Shader-Cores wachsen soll. Größere GPUs werden demnach mehr der der Neural-Beschleuniger besitzen. Entsprechend ausgestattete Smartphones sollen Arm zufolge Ende 2026 auf den Markt kommen.

ComputerBase hat Informationen zu diesem Artikel von Arm unter NDA erhalten. Die einzige Vorgabe war der frühestmögliche Veröffentlichungszeitpunkt.