Arm推出Armv9架構(gòu)

Arm近日宣布推出Arm^?v9架構(gòu)，以滿足全球?qū)δ苋找鎻?qiáng)大的安全、人工智能（AI）和無處不在的專用處理的需求。Armv9立足于Armv8的成功基礎(chǔ)，是這十年來最新的Arm架構(gòu)。Armv8正在當(dāng)今需要計(jì)算的領(lǐng)域中驅(qū)動(dòng)最佳的每瓦性能表現(xiàn)。

新聞重點(diǎn)：

●   全新的Armv9架構(gòu)將會(huì)成為未來3,000億顆基于Arm架構(gòu)芯片的先驅(qū)

●   基于通用計(jì)算具備的經(jīng)濟(jì)性、設(shè)計(jì)自由度和可及性的優(yōu)勢(shì)，Arm v9架構(gòu)進(jìn)一步推進(jìn)專用計(jì)算處理

●   提供更高的性能、增強(qiáng)的安全性以及數(shù)字信號(hào)處理和機(jī)器學(xué)習(xí)功能

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(chǎng)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)?！?/p>

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。

安全：計(jì)算的最大挑戰(zhàn)

為了解決當(dāng)今最大的技術(shù)挑戰(zhàn)——保護(hù)全球數(shù)據(jù)安全，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。

微軟Azure Edge和平臺(tái)部門企業(yè)副總裁兼首席技術(shù)官Henry Sanders表示，“隨著從邊緣到云的用例越來越復(fù)雜，我們已經(jīng)不能用一個(gè)放之四海而皆準(zhǔn)的方案來解決所有用例。因此，異構(gòu)計(jì)算正變得越來越普遍，這需要硬件和軟件開發(fā)商之間加強(qiáng)協(xié)同。Arm與微軟密切合作開發(fā)的Armv9機(jī)密計(jì)算功能就是硬件和軟件之間協(xié)同的一個(gè)很好的范例。Arm處于獨(dú)一無二的位置，可以在生態(tài)系統(tǒng)的核心加速異構(gòu)計(jì)算，在驅(qū)動(dòng)數(shù)十億設(shè)備的計(jì)算架構(gòu)上促進(jìn)開放創(chuàng)新。”

無處不在的AI：呼喚專用、可擴(kuò)展的解決方案

AI工作負(fù)載的普遍性和廣泛性需要更多樣化和專用的解決方案。據(jù)估計(jì)，到21世紀(jì)20年代中期，全球?qū)⒂谐^80億臺(tái)搭載AI語(yǔ)音輔助的設(shè)備[i]。且90% 或更多設(shè)備上的應(yīng)用程序?qū)珹I元素以及基于AI的界面，如視覺或語(yǔ)音[ii]。

為了滿足這一需求，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。

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Mali? GPU和Ethos? NPU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。

通過系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)性能最大化

在過去的五年，Arm技術(shù)每年都以超過業(yè)界的速度提升CPU性能 。Arm在新一代架構(gòu)Armv9上將保持這個(gè)速度，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，隨著行業(yè)從通用計(jì)算向普遍的專用處理發(fā)展，每年兩位數(shù)的CPU性能提升是不夠的。除了增強(qiáng)專用處理能力，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。

下一個(gè)計(jì)算十年的愿景

Arm高級(jí)副總裁、首席架構(gòu)師兼技術(shù)院士Richard Grisenthwaite表示，“更復(fù)雜的基于AI的工作負(fù)載需求，正在推動(dòng)更安全和專用處理的發(fā)展，這將是打開新市場(chǎng)、抓住新機(jī)遇的關(guān)鍵。Armv9將賦能開發(fā)者通過彌合軟硬件之間的關(guān)鍵差距，構(gòu)建和編程未來的可信計(jì)算平臺(tái)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化，幫助我們的合作伙伴在更快的上市時(shí)間和成本控制之間取得平衡，同時(shí)能夠創(chuàng)建自己獨(dú)特的解決方案?！?/p>

欲了解更多Arm對(duì)下一個(gè)計(jì)算十年的愿景，請(qǐng)?jiān)L問Arm 官網(wǎng)：

●   Simon Segars講述公司實(shí)現(xiàn)基于Armv9的下一代專用計(jì)算的歷程，探討Arm不斷發(fā)展的生態(tài)網(wǎng)絡(luò)和發(fā)展愿景。

●   Richard Grisenthwaite和技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)團(tuán)隊(duì)展望Arm架構(gòu)的未來。

●   Simon Segars和微軟總裁Brad Smith高峰對(duì)話。

●   Arm與谷歌、富士康、微軟、NVIDIA、恩智浦、Unity、大眾、Zoom等Arm生態(tài)合作伙伴進(jìn)行前瞻性專題討論。

合作伙伴證言：

Ampere Computing

“Ampere非?？春孟乱粋€(gè)十年的云計(jì)算發(fā)展。同時(shí)，我們對(duì)Armv9將提供的架構(gòu)提升和廣泛的設(shè)計(jì)靈活性感到振奮。在此基礎(chǔ)上，Ampere將繼續(xù)創(chuàng)新并提供性能領(lǐng)先的云原生處理器，大規(guī)模供應(yīng)市場(chǎng)?！?/p>

Ampere Computing首席產(chǎn)品官Jeff Wittich

Cadence

“長(zhǎng)期以來，Cadence與Arm在驗(yàn)證、設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)和系統(tǒng)設(shè)計(jì)方面保持著密切合作，使我們的共同客戶能夠?qū)崿F(xiàn)卓越的SoC設(shè)計(jì)，并在AI、移動(dòng)通信和高性能計(jì)算等市場(chǎng)取得成功。Armv9架構(gòu)能夠提供未來產(chǎn)品所需的不斷提升的性能、安全性和專用化，我們優(yōu)化的數(shù)字全流程已經(jīng)證明了初步的成功，展示了Armv9架構(gòu)的強(qiáng)大功能和性能優(yōu)勢(shì)。”

Cadence 公司總裁Anirudh Devgan

Crytek

“Crytek與Arm的戰(zhàn)略合作是我們進(jìn)軍移動(dòng)游戲領(lǐng)域的關(guān)鍵。我們很期待看到Armv9將如何賦能未來CRYENGINE開發(fā)者，使他們能以十年前無法想象的圖形保真度，創(chuàng)作出更安全的移動(dòng)內(nèi)容?！?/p>

Crytek首席執(zhí)行官Avni Yerli

富士康

“我們的MIH聯(lián)盟正在建立一個(gè)開放平臺(tái)，這將加速電動(dòng)汽車的創(chuàng)新和部署。Armv9的新架構(gòu)開發(fā)將實(shí)現(xiàn)處理性能和安全性，使平臺(tái)能夠在出行電氣化方面更上一層樓?！?/p>

富士康首席技術(shù)官 魏國(guó)章

富士通

“與Arm的合作使我們不僅打造出一款驅(qū)動(dòng)世界上最快的超級(jí)計(jì)算機(jī)的CPU，還富士通成為了助力開發(fā)SVE的先鋒和合作者。在未來十年的繼續(xù)合作中，我們期待打造不斷壯大的HPC生態(tài)系統(tǒng)和創(chuàng)新服務(wù)器級(jí)平臺(tái)，幫助我們保持在市場(chǎng)上的強(qiáng)大地位?！?/p>

富士通公司企業(yè)執(zhí)行官、高級(jí)副總裁、平臺(tái)開發(fā)部門負(fù)責(zé)人 Naoki Shinjo

谷歌

“提高聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的安全性需要軟件和硬件團(tuán)隊(duì)的密切合作，我們與Arm的合作正是聯(lián)合開發(fā)的一個(gè)典范。減少內(nèi)存相關(guān)的漏洞對(duì)于提高各種互聯(lián)設(shè)備的安全性極為重要，我們期待看到MTE為整個(gè)行業(yè)提供安全標(biāo)準(zhǔn)的成果?！?/p>

谷歌安卓安全與隱私部門副總裁Dave Kleidermacher

Marvell

 “長(zhǎng)期以來，Marvell和Arm都有一個(gè)共同的愿景，即為市場(chǎng)帶來創(chuàng)新、優(yōu)化的云端到邊緣端的解決方案。Arm架構(gòu)的發(fā)展鞏固了我們雙方合作的實(shí)力。 我們期待與Arm繼續(xù)保持合作，提供同級(jí)別最佳的芯片和軟件技術(shù)，滿足全球數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施的需求?！?/p>

Marvell首席戰(zhàn)略官兼網(wǎng)絡(luò)及處理器事業(yè)部執(zhí)行副總裁Raghib Hussain

MediaTek

“MediaTek與Arm在移動(dòng)設(shè)備、筆記本電腦以及數(shù)字電視等多類產(chǎn)品上，已有多年的密切合作。Arm架構(gòu)的可擴(kuò)展性、性能和能效表現(xiàn)、以及創(chuàng)新設(shè)計(jì)，是協(xié)助MediaTek擴(kuò)展產(chǎn)品組合的關(guān)鍵。Armv9架構(gòu)將在下一代天璣5G系列產(chǎn)品的性能表現(xiàn)與用戶體驗(yàn)的提升上，扮演重要角色?！?/p>

MediaTek首席技術(shù)官 周漁君

NVIDIA

“對(duì)NVIIDIA來說，將AI帶來的轉(zhuǎn)型引入到游戲、自動(dòng)駕駛汽車、企業(yè)數(shù)據(jù)中心和嵌入式設(shè)備是一個(gè)巨大的機(jī)遇。通過與Arm的持續(xù)合作，我們期待通過Armv9實(shí)現(xiàn)廣泛的、前所未有的計(jì)算可能性?！?/p>

NVIDIA硬件工程高級(jí)副總裁 Brian Kelleher

恩智浦半導(dǎo)體

“智能邊緣時(shí)代，具有極致能效和毫不妥協(xié)的安全性的高性能計(jì)算基礎(chǔ)至關(guān)重要。Arm與恩智浦保持著長(zhǎng)期合作關(guān)系，我們?cè)跇?gòu)建技術(shù)時(shí)共享這些指導(dǎo)原則，使客戶能夠?qū)崿F(xiàn)智能邊緣設(shè)備的全部?jī)r(jià)值?！?/p>

恩智浦半導(dǎo)體高級(jí)副總裁兼邊緣處理業(yè)務(wù)部總經(jīng)理Ron Martino

OPPO

“OPPO搭載Arm技術(shù)的智能手機(jī)為用戶帶來了恰到好處的性能、能效和安全性。Armv9架構(gòu)兌現(xiàn)了Arm持續(xù)創(chuàng)新的承諾，將使業(yè)界在未來創(chuàng)造出更智能、更安全的新體驗(yàn)?！?/p>

OPPO副總裁、OPPO研究院院長(zhǎng)劉暢

PicsArt

“Arm 技術(shù)已將始終連結(jié)設(shè)備的體驗(yàn)提升到全新境界，并為像 PicsArt 這樣的公司改變了游戲產(chǎn)業(yè)的布局，讓幾億萬人的創(chuàng)造力都能被驅(qū)動(dòng)。移動(dòng)設(shè)備的計(jì)算性能讓我們能基于圖片與視頻編輯技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)揮創(chuàng)意，我們希望透過Armv9 架構(gòu)增強(qiáng)的性能和能效的優(yōu)勢(shì)，在基于 Arm 技術(shù)的解決方案上創(chuàng)造更多新體驗(yàn)，并讓我們用戶創(chuàng)作的內(nèi)容更上一層樓。”

PicsArt 聯(lián)合創(chuàng)辦人兼首席技術(shù)官 Artavazd Mehrabyan

紅帽

“現(xiàn)代云環(huán)境正在不斷演變，以支持?jǐn)U展的硬件選擇和差異化，這是面向更大工作負(fù)載優(yōu)化計(jì)算發(fā)展趨勢(shì)的一個(gè)表現(xiàn)。紅帽和Arm密切合作，創(chuàng)建了共同的、開放的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，支持這種靈活性，同時(shí)也保持了跨不同平臺(tái)的兼容性。我們很高興能在Armv9架構(gòu)中保持這樣的合作，并期待它將帶來的新功能，從增強(qiáng)的架構(gòu)性能到先進(jìn)的安全特性，以及在開放混合云中實(shí)現(xiàn)更廣泛的工作負(fù)載?！?/p>

紅帽首席技術(shù)官 Chris Wright

瑞薩電子

“作為汽車行業(yè)SoC產(chǎn)品的領(lǐng)先供應(yīng)商，瑞薩電子專注于幫助客戶實(shí)現(xiàn)對(duì)未來汽車的愿景。Armv9技術(shù)將提供行業(yè)所需的安全性、性能和先進(jìn)的AI能力，為下一代汽車出行開啟新的可能性，包括提高自動(dòng)駕駛水平和增強(qiáng)智能座艙體驗(yàn)?！?/p>

瑞薩電子汽車解決方案事業(yè)部副總經(jīng)理Takeshi Kataoka

三星電子

“Armv9架構(gòu)在安全性和機(jī)器學(xué)習(xí)方面有了大幅提升，這兩個(gè)領(lǐng)域?qū)⒃谖磥淼囊苿?dòng)通信設(shè)備中變得更加重要。在與Arm合作的過程中，我們期望看到新架構(gòu)為三星下一代Exynos移動(dòng)處理器帶來更廣泛的創(chuàng)新。”

三星電子SoC開發(fā)執(zhí)行副總裁Min Goo Kim

西門子數(shù)字工業(yè)軟件

“我們與Arm的長(zhǎng)期合作使我們能夠緊跟不斷加速日益復(fù)雜的SoC設(shè)計(jì)和開發(fā)步伐。我們期待Armv9能夠帶來新的計(jì)算能力，賦予工程師更大的創(chuàng)新自由，并提供新的性能和效能水平?！?/p>

西門子數(shù)字工業(yè)軟件IC-EDA執(zhí)行副總裁Joseph Sawicki

新思科技

“通過三十年多年的緊密合作，Arm和新思科技共同開發(fā)了基于測(cè)試Shift-left方法的創(chuàng)新技術(shù)，幫助我們的共同客戶應(yīng)對(duì)廣泛市場(chǎng)應(yīng)用中的復(fù)雜SoC挑戰(zhàn)。Armv9架構(gòu)與新思科技業(yè)界領(lǐng)先的數(shù)字設(shè)計(jì)和驗(yàn)證全流程平臺(tái)解決方案、 Fusion Design Platform 和 Verification Continuum Platform強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合，可協(xié)助我們的共同客戶獲得最佳的功耗、性能和面積，提升結(jié)果質(zhì)量，并加速開發(fā)周期。智能化設(shè)計(jì)的Armv9架構(gòu)在不同市場(chǎng)中開辟了諸多全新可能性，我們期待與Arm繼續(xù)合作，基于以Arm最新、最先進(jìn)架構(gòu)為目標(biāo)的方法論，共同應(yīng)對(duì)3D IC設(shè)計(jì)、機(jī)器學(xué)習(xí)和智能工藝、電壓和溫度監(jiān)控等下一代應(yīng)用的挑戰(zhàn)?！?/p>

新思科技產(chǎn)品營(yíng)銷副總裁Sanjay Bali

TSMC

“在過去的十年，TSMC與Arm的密切合作完成了許多重大的里程碑，協(xié)助我們共同的客戶進(jìn)行芯片創(chuàng)新，并加快上市時(shí)程，例如業(yè)界第一個(gè)64位FinFET工藝的芯片實(shí)施、第一個(gè) 16納米FinFET工藝的Arm 大小核big.LITTLE? 設(shè)計(jì)及工藝的共同優(yōu)化，以及針對(duì)HPC的第一個(gè) 7納米 Arm 架構(gòu)的CoWoS? 芯片組。我們恭賀 Arm 推出了 Armv9 架構(gòu)，并期待雙方持續(xù)合作，通過優(yōu)化PPA的設(shè)計(jì)平臺(tái)，加速應(yīng)用在智能手機(jī)、HPC、汽車、AI 與機(jī)器學(xué)習(xí)、以及 IoT的下一代 SoC 設(shè)計(jì)?！?/p>

TSMC設(shè)計(jì)架構(gòu)管理部門副總裁 Suk Lee

Unity Technologies

“Arm從成立之初，就在賦能創(chuàng)新，這些創(chuàng)新帶來了我們今天看到的移動(dòng)計(jì)算革命。我們?cè)谛录夹g(shù)和優(yōu)化方面的緊密合作，確保Unity引擎充分利用底層硬件，提供開箱即用的一流移動(dòng)性能和效率，讓開發(fā)者專注于實(shí)現(xiàn)他們的愿景。全新的Armv9架構(gòu)將使算力實(shí)現(xiàn)指數(shù)級(jí)提升，并賦能Unity開發(fā)者為全球數(shù)百萬玩家?guī)砀S富的游戲體驗(yàn)?！?nbsp;

Unity Technologies研發(fā)高級(jí)副總裁Ralph Hauwert

Vivo

“Arm推出的Armv9架構(gòu)是全球移動(dòng)領(lǐng)域的最新架構(gòu)，將為未來移動(dòng)終端提供更強(qiáng)算力和更安全的保障。我們期待新一代基于Armv9架構(gòu)的處理器在未來產(chǎn)品應(yīng)用中的優(yōu)秀表現(xiàn)，能夠幫助vivo進(jìn)一步打造優(yōu)質(zhì)的差異化產(chǎn)品，一如既往地服務(wù)好用戶?！?/p>

vivo高級(jí)副總裁兼首席技術(shù)官 施玉堅(jiān)

VMWare

“我們的客戶正在采用基于Arm技術(shù)的智能網(wǎng)卡，使他們的基礎(chǔ)設(shè)施更高效、更安全。我們通過VMware Project Monterey宣布了對(duì)智能網(wǎng)卡的支持，旨在優(yōu)化性能，引入一套零信任的安全模型，打造實(shí)用的分布式防火墻，并首次將VMware管理價(jià)值擴(kuò)展到裸金屬環(huán)境。基于Armv9架構(gòu)，我們能夠攜手合作伙伴，在混合云上實(shí)現(xiàn)更好的安全性和性能?！?/p>

VMware 云平臺(tái)事業(yè)部營(yíng)銷副總裁 Lee Caswell

小米

“小米和Arm的合作為全球用戶帶來了卓越的移動(dòng)體驗(yàn)。全新的Armv9架構(gòu)將幫助小米繼續(xù)通過優(yōu)越的計(jì)算性能、最高的安全性和先進(jìn)的機(jī)器學(xué)習(xí)能力，為數(shù)百萬用戶帶來創(chuàng)新，打造更隨心、更智能的移動(dòng)體驗(yàn)?！?/p>

小米集團(tuán)創(chuàng)始人、董事長(zhǎng)兼首席執(zhí)行官雷軍

Zoom

“從智能手機(jī)到筆記本電腦的移動(dòng)體驗(yàn)正在飛速的變化。2020年為我們?cè)谌绾闻c世界保持連結(jié)方面帶來了新的挑戰(zhàn)。通過視頻通信，讓我們不論在個(gè)人或是工作層面都能保持連結(jié)，甚至在停課時(shí)期，持續(xù)賦能教育學(xué)習(xí)。在這種新現(xiàn)實(shí)下，我們看到了對(duì)強(qiáng)大計(jì)算性能、效率和安全的需求。我們期待Armv9架構(gòu)以及Zoom與Arm之間的協(xié)作能增強(qiáng)跨平臺(tái)的虛擬體驗(yàn)?！?/p>

 Zoom首席技術(shù)官Brendan Ittelson

[i] Statista Research Department 發(fā)表于2021年1月22日

[ii] IDC FutureScape 概述了“數(shù)字霸權(quán)”將對(duì)企業(yè)轉(zhuǎn)型和IT行業(yè)產(chǎn)生的影響