運が良ければ、Arm の新しい Lumex CPU プラットフォームは、4 層の CPU パワー、改良されたレイ トレーシング エンジン、グラフィックスのアップスケーリングなど、今後の Windows on Arm PC に期待されるもののヒントを与えてくれるかもしれません。
Armは、新しいLumex C1シリーズチップは、2024年5月に発売されたCortex X925シリーズのプロセッサよりも25％高いパフォーマンスを実現すると発表しました。X925と同様に、最新のLumex C1コアは、顧客の市場投入を加速するために、物理的な実装とファウンドリとの連携により、3nmプロセス技術を念頭に置いて最適化されています。
（Armは長年、独自の物理コアを構築することを示唆してきたが、同社の代表者は、それが「パートナー向けのほぼ生産準備が整った物理実装」を含み、「チップではない」とだけ述べている。）
Lumexプラットフォームは、Armのスマートフォン向けブランドです。PC向けArmチップは、Armの新しい命名体系では「Niva」というブランド名で提供されますが、Lumexコアと一部共通の機能を備えています。Armプロセッサを実際に製造しているQualcommは「Snapdragon」というブランド名を使用しており、このブランドはほぼ確実に継続されるでしょう。
世界のスマートフォンの大部分はArmチップを搭載しており、Armは顧客に設計のライセンスを供与しています。顧客はArmコアを市場に投入するか、アーキテクチャライセンスを取得して互換性はあるものの、それ以外は全く新しい独自の設計を設計するかを選択できます。これは、スマートフォンの設計に加えて、Mac OSやArm PC上のWindowsにもArmを導入したAppleとQualcommが採用したアプローチです。QualcommとArmはArmコアのライセンス供与をめぐって法的な対立を抱えていましたが（その後和解）、Armの担当者は、Qualcommがライセンス供与を受ける上で、現在進行中の法的問題が何かの障害となる可能性があるかについての質問に対し、コメントを控えました。
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そして、どうやらLumexはPC以外にも搭載されるようです。「Lumexプラットフォームは、フラッグシップスマートフォンからPC、タブレットまで、あらゆるデバイスに搭載されることになる」と、Armの製品管理担当副社長、ジェームズ・マクニーヴン氏は記者会見で述べました。
しかし、スマートフォンには独自の要求があります。ArmのRISCアーキテクチャが設計目的としている低消費電力と、ローカルAIの最大限の活用です。Cortex C1シリーズには、ArmのScalable Matrix Extension 2（SME2）と呼ばれる、Arm v9.3命令セットを採用した機能が搭載されています。
Armは専用のNPUを採用していません。代わりに、KleidiAIと呼ばれる技術を採用しています。これは、Armアーキテクチャのバージョンを問わず、CPU内のAI固有の機能に対応するためにソフトウェアライブラリを使用する技術です。Armによると、C1 CPUクラスターではAIパフォーマンスが5倍向上します。
Armによると、これにより、音声生成、カメラ推論、コンピュータービジョンなど、何らかのAI技術が常時稼働しているアプリのパフォーマンスが向上するとのことです。具体的には、レイテンシ、音声認識、従来の大規模言語モデルタスクにおいて4.7倍以上の改善、音声生成においては約2.8倍の高速化が期待できます。
Armがこれまで知られてきたもう一つの特徴は、パフォーマンスと効率を両立させるコアという概念、いわゆる「Big-Little」戦略の先駆者となったことです。しかし、Lumexでは、新たな「プレミアム」コアの追加により、この概念が新たなレベルに引き上げられました。現在、CPUコアにはC1-Ultra、C1-Premium、C1-Pro、C1-Nanoという4つの異なる階層があります。
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実際には何も大きく変わっていません。Ultra コアと Premium コアは単に 2 層の「パフォーマンス」コアであり、Pro と Nano は効率性が異なります。Arm の幹部は、Premium コアは Ultra と同等のパフォーマンスを提供しながら占有面積が 35% 小さいため、非フラッグシップの安価なデバイスで Ultra コアの代わりをすることができると述べました。McNiven 氏は、C1 Pro はパフォーマンスと効率性の点で Cortex A75 を「改善」しており、Nano は「フットプリントが最も小さい」ため、フラッグシップ デバイスとエントリー レベルのデバイスの両方で役割を果たすだろうと述べました。全体として、Arm の幹部は、デバイス上の AI は以前の実装よりも 3 倍の電力効率が向上し、Pro は同じ周波数で 12% 電力効率が向上していると述べました。
Armは、新しいGPU「Mali G1-Ultra」も発表しました。このGPUは、従来のImmortalis-G925と比較して、グラフィックス性能が20%向上し、レイトレーシング性能が2倍、AI推論処理が20%高速化されます。また、Mali G1-Ultraは、ブロックが専用の電源アイランドに配置されているため、アイドル時のリーク電流が少なく、消費電力も低減します。
具体的には、Armはレイトレーシング対応ゲームのフレームレートが前世代機より40%向上すると主張しており、これは効率性の向上とよりリアルなライティングを実現する「シングルレイ」モデルへの移行の一環であるとマクニーブン氏は述べた。新しいMaliコアにはアップスケーリング機能も搭載されている。これは、フレームレートを向上させるために低解像度で素早くレンダリングし、その後アップスケーリングして画質を向上させる機能である。ただし、一部のデスクトップGPUのAI生成フレームは使用しない。
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「最近目にした例の一つは、[ULの3DMark] Solar Bay Extremeのような新しいレイトレーシングベンチマークです。レイトレーシングが非常に多く使用されているため、パフォーマンスが最大で2倍向上すると考えられます。つまり、レイトレーシングコンテンツの量に大きく左右されるということです」とマクニーヴン氏は述べた。
幹部によると、Lumexプラットフォームの背景にあるアイデアの一つは、クラウドベースのAI機能をデバイス上に移行することだった。具体的には、クラフトンの『Inzoi』 （ 『シムズ』の精神的後継作）の世界を舞台にした大規模な言語モデルがGDCカンファレンスでデバイス上で実行されたほか、テンセントの『Honor of Kings 』では、プレイヤーのプレイを見守りアドバイスを提供する「コーチ」も動作したという。Armのクライアント事業担当シニアバイスプレジデント、クリス・バーギー氏によると、大手オンライン決済プロバイダーも、高価なバックエンドクラウドサーバーに頼るのではなく、ピーク時の決済処理を担うエージェントAIをデバイス上に搭載する取り組みを進めているという。
「デバイスが大規模な言語モデルを実行できるなら、ゲーム体験をさらに充実させるインタラクション手段が加わります」とマクニーヴン氏は述べた。「もしそれができなくても、ゲームはプレイ可能です。」
