電子發(fā)燒友網(wǎng)報道（文/黃晶晶）當?shù)貢r間3月30日，Arm宣布正式推出Armv9架構，以應對全球對無處不在的專業(yè)化處理的需求，這種處理具有越來越強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革新。上一代V8架構發(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，我們必須夯實先進的計算基礎，以應對未來的獨特挑戰(zhàn)。Armv9就是我們給出的答案。在通用計算所具備的經(jīng)濟性、設計自由度和可及性的基礎上，市場需要普適專用、安全而強大的處理能力，這將驅動下一個3,000億個基于Arm架構的芯片發(fā)展，而Armv9就是這些芯片的技術先驅?！?br />


基于Arm架構的芯片出貨量在持續(xù)加速，過去五年基于Arm架構的設備出貨量超過1,000億。按照目前的速度，無論是在終端、數(shù)據(jù)網(wǎng)絡還是云端，全球100%的共享數(shù)據(jù)很快將會通過Arm技術進行處理。如此廣泛的應用讓Arm肩負更多的責任和使命，為此，Arm在Armv9中提供更多的安全性和性能，順應AI、物聯(lián)網(wǎng)和5G在全球范圍內(nèi)的強勁發(fā)展，加速每個產(chǎn)業(yè)應用從通用計算轉向專用計算。

在今天舉行的Arm Vision Day活動上，Arm首席執(zhí)行官Simon Segars、Arm高級副總裁、首席架構師兼技術院士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架構的特點，以及對未來半導體發(fā)展趨勢的見解，并針對V9架構的授權合規(guī)作出了回應。

在談到Armv9與上一代Armv8架構的區(qū)別時，Arm高管指出，V9架構在SVE2、機密計算架構以及專用計算方面具有較大提升。



Armv9開發(fā)了最新SVE2技術

Arm與富士通合作開發(fā)了可伸縮矢量擴展（Scalable Vector Extension, SVE）技術，并驅動了世界上最快的超級計算機“富岳”。在此基礎上，Arm為Armv9開發(fā)了SVE2，以便在更廣泛的應用中實現(xiàn)增強的機器學習和數(shù)字信號處理能力。

Arm高管談到，SVE2可以提供機器學習和DSP更多矢量化、并行化處理。SVE2 通過補充新的可擴展SIMD指令集所需的指令，來解決針對HPC工作負載較多，而缺少通用性較強的指令的問題，以用于更多樣的DSP工作負載。

SVE2增強了對在CPU上本地運行的5G系統(tǒng)、虛擬和增強現(xiàn)實以及ML工作負載的處理能力，例如圖像處理和智能家居應用。在未來幾年，Arm將進一步擴展其技術的AI能力，除了在其MaliGPU和EthosNPU中持續(xù)進行AI創(chuàng)新外，還將大幅增強CPU內(nèi)的矩陣乘法。

可以看出，SVE2技術對于Armv9架構強化其人工智能的特性有著至關重要的作用。

Armv9增強安全，引入機密計算架構

基于Armv8架構，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PSA安全標準，PSA標準正從M擴展到A，進而是R系列。

Armv9比V8架構擁有更強大的安全性能，覆蓋從云到端的安全。在Armv9架構路線圖引入了Arm機密計算架構（Confidential Compute Architecture, CCA）。



機密計算通過打造基于硬件的安全運行環(huán)境來執(zhí)行計算，保護部分代碼和數(shù)據(jù)，免于被存取或修改，甚至不受特權軟件的影響。



Arm CCA將引入動態(tài)創(chuàng)建機密領域（Realms）的概念，機密領域面向所有應用，運行在獨立于安全或非安全環(huán)境之外的環(huán)境中，以實現(xiàn)保護數(shù)據(jù)安全的目的。例如，在商業(yè)應用中，機密領域可以保護系統(tǒng)中商用機密數(shù)據(jù)和代碼，無論它們正被使用、閑置或正在傳輸中。事實上，在最近一項針對企業(yè)高管的Pulse調(diào)查中，超過九成的受訪者相信，機密計算可以幫助降低企業(yè)在安全方面投入的成本，如此一來，他們可以轉而大量的投入工程創(chuàng)新。

從通用計算轉向專用計算

Arm面向計算領域提供CPU、GPU、NPU等多項處理器IP，尤其是注重CPU性能的提升。

事實上，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Armv9上，Arm預計未來兩代移動和基礎設施CPU的性能提升將超過30%。



然而Arm也看到，針對不同的行業(yè)應用，由通用計算向專用計算的發(fā)展趨勢，Arm高管強調(diào)面向不同需求，架構本質(zhì)上需要具有更大的彈性。例如在智能家居領域可能是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越來越強大的同時，NPU也將越來越成熟。對于終端產(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上可輕松實現(xiàn)語音識別等功能。

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

通過將全面計算的設計原則應用在包含汽車、客戶端、基礎設施和物聯(lián)網(wǎng)解決方案的整個IP組合中，Armv9系統(tǒng)級技術將遍及整個IP解決方案，并改善個別IP。此外，Arm還在開發(fā)多項技術以提高頻率、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。

應用進度

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，后面會逐漸用在M、R系列采用。首款采用Armv9架構的芯片終端將于今年年底發(fā)布。Arm高管表示，尤其在服務器和汽車領域，我們看到不少廠商有興趣采用Armv9架構。也就是說，Armv9架構將首先在智能手機、服務器以及無人駕駛、汽車智能化等領域大力推動發(fā)展，并逐漸擴展到物聯(lián)網(wǎng)等領域。

最后談到Armv9的授權合規(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架構不受美國出口管理條例(EAR)的約束。Arm已將此通知美國政府相關部門，我們將繼續(xù)遵守美國商務部針對華為及其附屬公司海思的指導方針。

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