随着智慧型手机、平板电脑、智慧手表等消费性装置的普及，行动装置的绘图处理器（GPU）技术不断进步，成为推动市场成长的关键元素。2024年，全球GPU市场规模预计将达到652.7亿美元，并在2029年??升至2,742.1亿美元，年均复合成长率（CAGR）达33.20%。这一增长主要来自於行动装置GPU在多元应用中的重要性上升，特别是在智慧型手机、平板电脑等装置上的应用。

针对行动装置和边缘运算的兴起，这些领域对GPU需求也正持续增加。Arm首席应用工程师胡岱勋指出，以下几个趋势带动行动装置领域对GPU需求的增加：

●AI和机器学习的普及：行动装置上越来越多的应用需要强大的GPU来加速AI运算，例如人脸识别、语音助理、摄录影以及扩增实境（AR）和虚拟实境（VR）体验等。随着技术的兴起，行动装置GPU成为实现AR/VR沉浸式体验的关键，这些技术对GPU的高效能和低延迟要求也极高。

●高画质内容的消费：高画质影片、游戏等内容的消费需求不断成长，对GPU的图形处理能力产生更高的需求。

●边缘运算的兴起：为了降低延迟、提高数据安全性，越来越多的运算被移至边缘装置上进行，这也带动了对高效能、低功耗GPU的需求。

市场驱动因素

图一 : 行动装置和边缘运算对GPU需求正持续增加。

随着行动装置显示效能的提升，市场对GPU运算能力的要求也越来越高。多核心设计成为趋势，过去单核心或双核心的GPU设计逐渐被淘汰，取而代之的是高效能、多核心的设计。

行动装置GPU的市场成长受到几个因素驱动，首先就是高解析度显示与3D图形渲染。随着游戏和多媒体应用需求的提升，行动装置的GPU负责处理大量高画质的3D图形渲染工作，推动了效能的升级需求。另外在人工智慧（AI）与机器学习（ML）技术的整合方面，AI与ML技术已广泛应用於行动装置，带来更高的计算需求，特别是在语音辨识和图像分类等平行运算领域。AI与ML已深入行动装置应用，促使GPU需要具备更快的处理能力来支持多样化的AI工作负载。

至於5G技术持续普及，5G网路的高速数据传输能力也进一步推动了对高效能GPU的需求，尤其在支援更大数据量和即时处理的应用场景中。5G技术加速促进了数据传输速度和效能，对於游戏、多媒体及AI应用的需求日益增加，进一步推动GPU性能升级。

高效能与低功耗

图二 : AR/VR技术未来会与GPU协同发展。

行动装置的功耗和效能之间的平衡是GPU技术发展的核心挑战。现代GPU不仅需要在游戏和多媒体应用中提供高效能，还要确保低功耗以延长装置的电池寿命。例如，最新的Arm Immortalis-G925 GPU能在提供高效能的同时，功耗降低了30％。

行动装置GPU的应用范围已从游戏扩展至AI与ML领域。它们负责处理语音辨识、图像分类、自然语言处理等复杂的平行运算工作。同时，随着AR与VR技术的迅速发展，行动装置GPU在实现沉浸式体验中的作用日益重要。

行动装置GPU市场竞争激烈，主要供应商包括Arm、NVIDIA、AMD和高通等公司。这些企业不断推出新产品以满足市场需求，像NVIDIA的GeForce RTX 40 SUPER系列和Arm的Immortalis-G925 GPU，都是针对高效能行动装置而设计的解决方案。

掌握机会

Arm首席应用工程师胡岱勋指出，Arm架构是高效能且节能的运算平台，并持续推动AI的演进，预计到2025年，将有超过1,000亿台基於Arm的装置具备AI功能。Arm针对消费性装置设计的终端产品运算子系统（CSS for Client）目标在於成为AI体验的运算基础，并在最广泛的消费性装置中实现效能、效率和可用性的大幅提升。

图三 : Arm首席应用工程师胡岱勋

终端产品运算子系统除了包含Armv9.2 Cortex CPU丛集、Arm Immortalis GPU、Arm Mali GPU与CoreLink互连系统IP外，也提供了针对知名晶圆厂的三奈米制程、已量产就绪的CPU和GPU实体实作。Arm透过提供涵盖 CPU、GPU、互连IP以及实体实作的完整解决方案，帮助合作夥伴能够为其行动和边缘装置的需求，建立功能强大的节能AI解决方案。

Arm也持续提升GPU的效能和效率，以满足行动和边缘装置不断成长的需求。与前一代产品Immortalis-G720相比，最新的Immortalis-G925 GPU将效能（以每秒显示帧数或简称为FPS）提高了37％。Immortalis-G925在提供与Immortalis-G720相当的游戏效能的同时，功耗降低了30％。这些效能和效率的提升，让开发人员能够在行动和边缘装置上建立更复杂、更身历其境的AI体验。

强化AI和ML功能

Arm透过在GPU中提供强化的AI功能，来支援行动和边缘装置上的AI体验。例如，与2023年Arm全面运算解决方案（TCS23）中的Immortalis-G720相比，Immortalis-G925在AI和ML网路的推理速度方面提高了34％。这些AI效能的提升，让开发人员能够在行动和边缘装置上建立更先进、更具回应性的AI应用。

而游戏绝对是行动装置的关键应用之一，Arm的Immortalis-G925有多项针对最新游戏技术、功能和趋势所设计的改进，例如片段预处理、强化的指令流前端和增强的光线追踪功能，有助於在旗舰行动装置上实现更逼真和身历其境的游戏体验。Arm的Mali-G725和Mali-G625则锁定高阶手机、智慧手表和主流行动装置等不同市场。

当然要能满足广大行动装置的应用，Arm也必须与广泛的生态系合作夥伴密切合作，以确保其GPU能够满足行动和边缘装置上各种AI应用程式的需求。例如Arm与Unity合作，透过用於Unity应用程式的ML框架Sentis中导入对int8的支援，来提高AI效能。另外与Google和MediaTek合作开发Android Dynamic Performance Framework（ADPF），让开发人员能够根据行动装置的即时热状态资讯优化其应用程式的使用者体验和效能。

结语

由於多核心设计普及，行动装置对更高解析度和更快运算速度的需求也不断增加，使得GPU的多核心设计将成为标配。5G与GPU技术也将广泛结合，5G的广泛应用将加速高效能GPU的需求，特别是在支援即时数据传输和高画质游戏方面。而AI与GPU也将深度整合，这是因为AI应用越来越广泛，行动装置GPU将成为运行AI工作负载的核心硬体，特别是在实时图像处理和自然语言处理中。当然AR/VR技术也会与GPU协同发展，从AR和VR的应用将进一步推动GPU的发展，以满足未来更高解析度和即时反应的要求。

另外值得注意的是亚太地区的市场成长，由於中国、日本和韩国等亚太国家在数位技术创新方面处於领先地位，预计这些地区将成为行动装置GPU市场的主要成长引擎。行动GPU技术在市场需求的驱动下，正准备迎接一个快速成长与革新的时期，无论是游戏、AI、5G还是AR/VR技术，都将持续推动这一领域的进步与变革。