Arm, 모바일 게임을 위한 신경 가속기를 탑재한 Mali G2-Ultra NX GPU 공개

Arm은 2026년 9월 8일, 최초의 AI 기반 모바일 GPU인 Mali G2-Ultra NX를 발표했습니다. 이 GPU는 전용 신경 가속기를 그래픽 파이프라인에 직접 통합했으며, 새로운 Arm CSS for Mobile 2 컴퓨팅 플랫폼의 일부입니다. 회사는 상하이에서 열린 Arm Everywhere China 행사와 맞물려 두 개의 기술 게시물에서 하드웨어와 이를 지원하는 개발자 도구들을 상세히 소개했습니다.

이 플랫폼은 Mali G2-Ultra NX를 C2-Ultra와 C2-Pro 코어를 중심으로 구성된 새로운 Arm C2 CPU 클러스터와 두 개의 Arm Scalable Matrix Extension 2(SME2) 유닛과 결합합니다. Arm의 엣지 AI 제품 책임자인 Stefan Rosinger는 이 설계가 CPU, GPU, 시스템 IP, 소프트웨어 및 개발자 도구를 하나의 시스템으로 통합하여 모바일 디바이스의 전력 및 열 한계에 맞춘다고 밝혔습니다.

GPU에서의 신경 그래픽스

Mali G2-Ultra NX는 신경 가속기를 셰이더 코어 내부에 배치하여 신경 그래픽 작업이 기존 그래픽 및 컴퓨트 작업과 동시에 실행되도록 하며, GPU 메모리 시스템, 일관된 캐시 및 제어 구조를 재사용합니다. Arm은 이러한 통합으로 파이프라인 전반의 데이터 이동이 감소한다고 밝혔습니다.

GPU에는 세 가지 신경 기술이 탑재됩니다. Neural Super Sampling(NSS)은 저해상도 렌더링으로부터 고해상도 이미지를 재구성합니다. Neural Frame Rate Upscaling(NFRU)은 중간 프레임을 생성해 프레임 레이트를 높입니다. Neural Super Sampling and Denoising(NSSD)은 복잡한 조명이 적용된 레이 트레이싱 장면에서 업스케일링과 노이즈 제거를 결합합니다.

Arm의 수석 제품 매니저 Deyan Lazarov는 Mali G2-Ultra NX 심층 분석에서 Arm이 Sumo Digital과 공동 개발한 게임 ‘Neural Dawn’이 NFRU와 NSSD를 제작 파이프라인에 통합했다고 언급했습니다. Arm은 이 기술들이 기존 렌더링에 비해 최대 4배 높은 성능 효율성과 외부 메모리 트래픽을 최대 70% 감소시켰다고 보고했으며, 이러한 향상이 모바일에서 Unreal Engine MegaLights를 실용화할 수 있게 만든다고 밝혔습니다.

새로운 실행 엔진 및 레이 트레이싱

신경 가속과 함께, GPU는 새로운 실행 엔진을 도입했으며, Arm은 이를 7세대에 걸친 가장 큰 Mali GPU 명령어 집합 아키텍처 업그레이드라고 설명했습니다. 워프당 레지스터 수가 최대 2배 증가했습니다. Arm은 이러한 아키텍처 변화가 이전 세대 대비 벤치마크 성능을 최대 24% 향상시키고, AI가 아닌 게임 성능을 14% 높이며, NFRU와 결합하면 최대 120FPS의 게임플레이를 지원한다고 밝혔습니다.

Arm에 따르면, 3세대 레이 트레이싱 유닛은 주요 레이 트레이싱 벤치마크에서 DRAM 트래픽을 최대 13% 감소시킵니다. Opacity Micromaps에 대한 하드웨어 지원은 투명한 기하학을 보다 효율적으로 처리합니다. Arm 데모에서는 이 기능이 프레임 레이트를 30% 상승시키고 레이 트레이싱 작업량을 최대 70% 줄였다고 발표했습니다.

개발자 도구 및 생태계

Arm은 하드웨어 출시 두 해 전에 Arm Neural Technology와 오픈 신경 그래픽 개발 키트를 통해 소프트웨어 생태계 준비를 시작했다고 밝혔습니다. 현재 Arm Neural Graphics Development Kit은 NSS와 NFRU를 Vulkan용 머신러닝 확장 및 Unreal Engine을 포함한 엔진용 플러그인과 함께 제공하며, SDK는 프로파일링 및 모델 최적화 도구와 함께 맞춤형 엔진 통합을 지원합니다.

Where Winds Meet의 엔진 리드 Keli Zhou는 스튜디오가 Arm Neural Technology를 Messiah Engine에 통합하고 있으며, 이 게임이 플레이어에게 해당 기술을 제공하는 최초의 게임 중 하나가 될 것이라고 말했습니다. Arm은 또한 Tencent Games와 Unity China와 협력해 신경 그래픽 통합 작업을 진행하고 있습니다.

CSS for Mobile 2 플랫폼

CPU 측면에서 Arm은 C2-Ultra가 최신 AI 모델 전반에 걸쳐 최대 1.7배의 성능 향상을 제공하고, 단일 스레드 성능이 최대 15% 향상되며, 웹 브라우징 속도가 15% 빨라지고, 애플리케이션 실행이 12% 빨라지며, 클러스터 수준에서 다중 스레드 성능이 12% 향상된다고 밝혔습니다. 음성 처리, 메모리 검색, 추론, 애플리케이션 실행 및 웹 브라우징을 포함하는 종단‑종단 에이전시 워크플로우 전반에 걸쳐, C2-Ultra와 두 개의 SME2 유닛은 이전 세대보다 작업을 24% 더 빠르게 완료했습니다.

CSS for Mobile 2는 컴퓨트 엔진을 SI L2 시스템 인터커넥트를 통해 연결하며, Arm은 이를 통해 플랫폼 전반에 걸쳐 낮은 지연 시간과 높은 대역폭을 제공한다고 설명했습니다. 이 플랫폼은 Arm KleidiAI, 프레임워크 통합 및 새로운 Arm AI Portal의 지원을 받아, Arm 위에서 개발하는 2,200만 명 이상의 개발자에게 최적화된 모델과 배포 리소스를 제공합니다.

Arm은 현재까지 140억 개 이상의 Mali GPU가 출하되었다고 밝혔습니다. Mali G2-Ultra NX, C2 CPU 클러스터 및 CSS for Mobile 2 플랫폼은 차세대 모바일 디바이스를 겨냥하고 있으며, 실리콘 파트너는 구성 요소를 개별적으로 또는 보다 넓은 CSS 구성 내에서 설정할 수 있습니다.