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可供貨華為!ARM 十年來首次釋出最新架構 Armv9

3月31日,ARM釋出了全新CPU架構ARMv9,這是ARM自2011年10月推出Armv8架構後,10年來首次對CPU架構的進行重大調整與變革。

這個新的架構給平台帶來了很多重大的變化,ARM表示,Armv9有兩個核心側重點:人工智能和安全,且将會裝備在未來3000億顆ARM晶片中。預計現有的發展速度,預估未來5年内ARM裝置的出貨量超1000億台,共享資料(終端和雲端)100%在ARM晶片上處理。

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ARM在2011年首次推出v8.x指令集,當時最大的特點是支援了64位指令集,這讓ARM開啟了在移動領域的攻城略地。10年之後的今天,人工智能、大資料、邊緣智能滲透到人們的生活,資料成為重要的生産要素,在通用計算所具備的經濟性、設計自由度和可及性的基礎上,市場需要普适專用、安全而強大的處理能力,是以,ARM推出了v9架構,為未來的移動端裝置、計算機和伺服器提供更強的算法支援。

Armv9有三個主要支柱:安全性、AI(機器學習)以及改進的矢量和DSP功能。

ARM客戶業務營銷副總裁伊恩·斯邁斯(Ian Smythe)表示,他相信這種新架構在未來10年改變人們的計算方式,“ARM将會提供最好的方式來處理資料爆炸、處理資料、轉移資料和保護資料的需求。”

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安全

随着邊緣到雲的用例越來越複雜,異構計算也變得越來越普遍。硬體和軟體開發商之間的協同也愈發重要。ARM和微軟密切合作開發的Armv9機密計算功能就是硬體和軟體之間協同的一個很好的範例。

在安全方面,Armv9架構路線圖将引入ARM的機密計算架構(Confidential Compute Architecture, CCA)和動态建立機密領域概念(Realms)。

機密計算可以打造基于硬體的安全運作環境來執行計算,保護部分敏感資料和代碼,甚至不受特權軟體的影響。也就是說,即使是具有最高權限的裝置作業系統也無法影響。雖然作業系統可以決定何時運作,但應用程式位于獨立的硬體保護記憶體區域,和系統中的一切是隔離的。這意味着就算社交媒體應用真的感染了惡意軟體,也不會傳播給裝置裡的其他部分。

而機密領域(Realms)則是面向所有應用,運作在獨立于安全或非安全環境之外的環境中,實作保護資料安全的目的,在傳輸中和休息時保持資料加密,并在使用時被硬體隔離,在雲環境中,也意味着保護實體CPU以及運作在第三方代碼旁的虛拟化處理器。

同時,Armv9-A處理器中還增加了一個Arm記憶體标簽擴充(MTE),開發人員可以用“标簽”鎖定資料串,隻有使用正确的密鑰才能通路,該密鑰由負責從記憶體中調用資料的代碼“指針”持有,進而確定和保障資料的安全。

AI機器學習的優化

未來将是AI大行其道的時代,但目前大部分人工智能解決方案成本依然偏高。是以Armv9把機器學習作為重要組成部分,ARM認為,在未來幾年中,越來越多的ML工作負載将變得司空見慣。

ARM與富士通合作開發了可伸縮矢量擴充(Scalable Vector Extension, SVE)技術,并驅動了世界上最快的超級計算機“富嶽”。在此基礎上,Arm為Armv9開發了SVE2。這是一項旨在幫助機器學習和數字信号處理任務的技術。

SVE和SVE2可增加各種現代SIMD功能,并且向量大小可變,覆寫範圍從128b到2048b,無論在什麼硬體運作都允許向量的可變粒度為128b。未來,5G系統到虛拟現實(VR)/增強現實(AR)以及圖像處理、語音識别等機器學習工作負載都收益。這樣的AI應用程式或許是英偉達目前以400億美元收購ARM的關鍵原因。

實作性能最大化

過去的5年裡,ARM技術每年都在積極提升CPU性能,ARM表示,在未來兩次疊代中,移動和基礎設施CPU性能提升将超過30%以上。

為了做到這個目标,ARM的全面計算(Total Compute)設計方法将通過集中的系統級硬體和軟體優化以及用例性能的提高來加速總體計算性能。

全面計算的設計原則應用包括但不限于汽車、用戶端、基礎設施、物聯網解決方案等,此外,ARM還在開發多項技術來提高頻率、緩存、帶寬,并降低記憶體延遲,最大限度地提升基于Armv9的CPU性能。。

ARM表示,所有現有的軟體都可以基于Armv9的處理器上運作,沒有任何問題。

Armv9不受EAR限制,可供貨華為

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