電子發(fā)燒友網(wǎng)報(bào)道（文/黃晶晶）當(dāng)?shù)貢r(shí)間3月30日，Arm宣布正式推出Armv9架構(gòu)，以應(yīng)對(duì)全球?qū)o處不在的專業(yè)化處理的需求，這種處理具有越來越強(qiáng)大的安全性和人工智能（AI）能力。Armv9是ARM公司十年來的最大技術(shù)革新。上一代V8架構(gòu)發(fā)布于2011年10月。

Arm首席執(zhí)行官Simon Segars表示，“在展望由AI定義的未來時(shí)，我們必須夯實(shí)先進(jìn)的計(jì)算基礎(chǔ)，以應(yīng)對(duì)未來的獨(dú)特挑戰(zhàn)。Armv9就是我們給出的答案。在通用計(jì)算所具備的經(jīng)濟(jì)性、設(shè)計(jì)自由度和可及性的基礎(chǔ)上，市場需要普適專用、安全而強(qiáng)大的處理能力，這將驅(qū)動(dòng)下一個(gè)3,000億個(gè)基于Arm架構(gòu)的芯片發(fā)展，而Armv9就是這些芯片的技術(shù)先驅(qū)?！?br />


基于Arm架構(gòu)的芯片出貨量在持續(xù)加速，過去五年基于Arm架構(gòu)的設(shè)備出貨量超過1,000億。按照目前的速度，無論是在終端、數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)還是云端，全球100%的共享數(shù)據(jù)很快將會(huì)通過Arm技術(shù)進(jìn)行處理。如此廣泛的應(yīng)用讓Arm肩負(fù)更多的責(zé)任和使命，為此，Arm在Armv9中提供更多的安全性和性能，順應(yīng)AI、物聯(lián)網(wǎng)和5G在全球范圍內(nèi)的強(qiáng)勁發(fā)展，加速每個(gè)產(chǎn)業(yè)應(yīng)用從通用計(jì)算轉(zhuǎn)向?qū)Ｓ糜?jì)算。

在今天舉行的Arm Vision Day活動(dòng)上，Arm首席執(zhí)行官Simon Segars、Arm高級(jí)副總裁、首席架構(gòu)師兼技術(shù)院士Richard Grisenthwaite，以及Arm市場營銷副總裁Ian Smythe向包括電子發(fā)燒友網(wǎng)在內(nèi)的媒體分享了Armv9架構(gòu)的特點(diǎn)，以及對(duì)未來半導(dǎo)體發(fā)展趨勢的見解，并針對(duì)V9架構(gòu)的授權(quán)合規(guī)作出了回應(yīng)。

在談到Armv9與上一代Armv8架構(gòu)的區(qū)別時(shí)，Arm高管指出，V9架構(gòu)在SVE2、機(jī)密計(jì)算架構(gòu)以及專用計(jì)算方面具有較大提升。



Armv9開發(fā)了最新SVE2技術(shù)

Arm與富士通合作開發(fā)了可伸縮矢量擴(kuò)展（Scalable Vector Extension, SVE）技術(shù)，并驅(qū)動(dòng)了世界上最快的超級(jí)計(jì)算機(jī)“富岳”。在此基礎(chǔ)上，Arm為Armv9開發(fā)了SVE2，以便在更廣泛的應(yīng)用中實(shí)現(xiàn)增強(qiáng)的機(jī)器學(xué)習(xí)和數(shù)字信號(hào)處理能力。

Arm高管談到，SVE2可以提供機(jī)器學(xué)習(xí)和DSP更多矢量化、并行化處理。SVE2 通過補(bǔ)充新的可擴(kuò)展SIMD指令集所需的指令，來解決針對(duì)HPC工作負(fù)載較多，而缺少通用性較強(qiáng)的指令的問題，以用于更多樣的DSP工作負(fù)載。

SVE2增強(qiáng)了對(duì)在CPU上本地運(yùn)行的5G系統(tǒng)、虛擬和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)以及ML工作負(fù)載的處理能力，例如圖像處理和智能家居應(yīng)用。在未來幾年，Arm將進(jìn)一步擴(kuò)展其技術(shù)的AI能力，除了在其MaliGPU和EthosNPU中持續(xù)進(jìn)行AI創(chuàng)新外，還將大幅增強(qiáng)CPU內(nèi)的矩陣乘法。

可以看出，SVE2技術(shù)對(duì)于Armv9架構(gòu)強(qiáng)化其人工智能的特性有著至關(guān)重要的作用。

Armv9增強(qiáng)安全，引入機(jī)密計(jì)算架構(gòu)

基于Armv8架構(gòu)，Arm已經(jīng)開始在基于CortexA、M、R系列引入TrustZone安全硬件以及推動(dòng)PSA安全標(biāo)準(zhǔn)，PSA標(biāo)準(zhǔn)正從M擴(kuò)展到A，進(jìn)而是R系列。

Armv9比V8架構(gòu)擁有更強(qiáng)大的安全性能，覆蓋從云到端的安全。在Armv9架構(gòu)路線圖引入了Arm機(jī)密計(jì)算架構(gòu)（Confidential Compute Architecture, CCA）。



機(jī)密計(jì)算通過打造基于硬件的安全運(yùn)行環(huán)境來執(zhí)行計(jì)算，保護(hù)部分代碼和數(shù)據(jù)，免于被存取或修改，甚至不受特權(quán)軟件的影響。



Arm CCA將引入動(dòng)態(tài)創(chuàng)建機(jī)密領(lǐng)域（Realms）的概念，機(jī)密領(lǐng)域面向所有應(yīng)用，運(yùn)行在獨(dú)立于安全或非安全環(huán)境之外的環(huán)境中，以實(shí)現(xiàn)保護(hù)數(shù)據(jù)安全的目的。例如，在商業(yè)應(yīng)用中，機(jī)密領(lǐng)域可以保護(hù)系統(tǒng)中商用機(jī)密數(shù)據(jù)和代碼，無論它們正被使用、閑置或正在傳輸中。事實(shí)上，在最近一項(xiàng)針對(duì)企業(yè)高管的Pulse調(diào)查中，超過九成的受訪者相信，機(jī)密計(jì)算可以幫助降低企業(yè)在安全方面投入的成本，如此一來，他們可以轉(zhuǎn)而大量的投入工程創(chuàng)新。

從通用計(jì)算轉(zhuǎn)向?qū)Ｓ糜?jì)算

Arm面向計(jì)算領(lǐng)域提供CPU、GPU、NPU等多項(xiàng)處理器IP，尤其是注重CPU性能的提升。

事實(shí)上，與2016年的Cortex-A73相比，Cortex-X1性能提升了2.5倍。 Neoverse V1較2015年的A72提升了2.4倍的性能。在新一代架構(gòu)Armv9上，Arm預(yù)計(jì)未來兩代移動(dòng)和基礎(chǔ)設(shè)施CPU的性能提升將超過30%。



然而Arm也看到，針對(duì)不同的行業(yè)應(yīng)用，由通用計(jì)算向?qū)Ｓ糜?jì)算的發(fā)展趨勢，Arm高管強(qiáng)調(diào)面向不同需求，架構(gòu)本質(zhì)上需要具有更大的彈性。例如在智能家居領(lǐng)域可能是CPU加NPU的組合，AR/VR顯示需要GPU、NPU、CPU的組合，在智能手機(jī)端則更注重CPU、GPU、NPU這樣的組合。





Arm高管表示，如今CPU越來越強(qiáng)大的同時(shí)，NPU也將越來越成熟。對(duì)于終端產(chǎn)品而言將具有更好的成本和性能，例如未來在不到一美元的MCU上可輕松實(shí)現(xiàn)語音識(shí)別等功能。

除了專用計(jì)算外，Arm的全面計(jì)算（Total Compute）設(shè)計(jì)方法將通過集中的系統(tǒng)級(jí)硬件和軟件優(yōu)化以及用例性能的提高，加速總體計(jì)算性能。

通過將全面計(jì)算的設(shè)計(jì)原則應(yīng)用在包含汽車、客戶端、基礎(chǔ)設(shè)施和物聯(lián)網(wǎng)解決方案的整個(gè)IP組合中，Armv9系統(tǒng)級(jí)技術(shù)將遍及整個(gè)IP解決方案，并改善個(gè)別IP。此外，Arm還在開發(fā)多項(xiàng)技術(shù)以提高頻率、帶寬、緩存，并降低內(nèi)存延遲，從而最大限度地提升基于Armv9的CPU性能。

應(yīng)用進(jìn)度

據(jù)介紹，Armv9將適用于全系列Arm產(chǎn)品的，但將率先用于ArmCortex A系列產(chǎn)品，后面會(huì)逐漸用在M、R系列采用。首款采用Armv9架構(gòu)的芯片終端將于今年年底發(fā)布。Arm高管表示，尤其在服務(wù)器和汽車領(lǐng)域，我們看到不少廠商有興趣采用Armv9架構(gòu)。也就是說，Armv9架構(gòu)將首先在智能手機(jī)、服務(wù)器以及無人駕駛、汽車智能化等領(lǐng)域大力推動(dòng)發(fā)展，并逐漸擴(kuò)展到物聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域。

最后談到Armv9的授權(quán)合規(guī)問題，Arm高管表示，Arm既有源于美國的IP，也有非源于美國的IP。經(jīng)過全面的審查，Arm確定其Armv9架構(gòu)不受美國出口管理?xiàng)l例(EAR)的約束。Arm已將此通知美國政府相關(guān)部門，我們將繼續(xù)遵守美國商務(wù)部針對(duì)華為及其附屬公司海思的指導(dǎo)方針。

本文由電子發(fā)燒友原創(chuàng)，轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明以上來源。如需入群交流，請(qǐng)?zhí)砑游⑿舉lecfans999，投稿爆料采訪需求，請(qǐng)發(fā)郵箱huangjingjing@elecfans.com。