十年来最大技术革新！Arm发布Armv9架构！不受美国EAR约束，华为可获授权！

电子发烧友网报道（文/黄晶晶）当地时间3月30日，Arm宣布正式推出Armv9架构，以应对全球对无处不在的专业化处理的需求，这种处理具有越来越强大的安全性和人工智能（AI）能力。Armv9是ARM公司十年来的最大技术革新。上一代V8架构发布于2011年10月。
 
Arm首席执行官Simon Segars表示，“在展望由AI定义的未来时，我们必须夯实先进的计算基础，以应对未来的独特挑战。Armv9就是我们给出的答案。在通用计算所具备的经济性、设计自由度和可及性的基础上，市场需要普适专用、安全而强大的处理能力，这将驱动下一个3,000亿个基于Arm架构的芯片发展，而Armv9就是这些芯片的技术先驱。”
 

 
基于Arm架构的芯片出货量在持续加速，过去五年基于Arm架构的设备出货量超过1,000亿。按照目前的速度，无论是在终端、数据网络还是云端，全球100% 的共享数据很快将会通过Arm技术进行处理。如此广泛的应用让Arm肩负更多的责任和使命，为此，Arm在Armv9中提供更多的安全性和性能，顺应AI、物联网和5G在全球范围内的强劲发展，加速每个产业应用从通用计算转向专用计算。
 
在今天举行的Arm Vision Day活动上，Arm首席执行官Simon Segars、Arm高级副总裁、首席架构师兼技术院士Richard Grisenthwaite，以及Arm市场营销副总裁Ian Smythe向包括电子发烧友网在内的媒体分享了Armv9架构的特点，以及对未来半导体发展趋势的见解，并针对V9架构的授权合规作出了回应。
 
在谈到Armv9与上一代Armv8架构的区别时，Arm高管指出，V9架构在SVE2、机密计算架构以及专用计算方面具有较大提升。
 

 
Armv9开发了最新SVE2技术
 
Arm与富士通合作开发了可伸缩矢量扩展（Scalable Vector Extension, SVE）技术，并驱动了世界上最快的超级计算机“富岳”。在此基础上，Arm为Armv9开发了SVE2，以便在更广泛的应用中实现增强的机器学习和数字信号处理能力。
 
Arm高管谈到，SVE2可以提供机器学习和DSP更多矢量化、并行化处理。SVE2 通过补充新的可扩展SIMD指令集所需的指令，来解决针对HPC工作负载较多，而缺少通用性较强的指令的问题，以用于更多样的DSP工作负载。
 
SVE2增强了对在CPU上本地运行的5G系统、虚拟和增强现实以及ML工作负载的处理能力，例如图像处理和智能家居应用。在未来几年，Arm将进一步扩展其技术的AI能力，除了在其Mali GPU和Ethos NPU中持续进行AI创新外，还将大幅增强CPU内的矩阵乘法。
 
可以看出，SVE2技术对于Armv9架构强化其人工智能的特性有着至关重要的作用。
 
Armv9增强安全，引入机密计算架构
 
基于Armv8架构，Arm已经开始在基于CortexA、M、R系列引入TrustZone安全硬件以及推动PSA安全标准，PSA标准正从M扩展到A，进而是R系列。
 
Armv9比V8架构拥有更强大的安全性能，覆盖从云到端的安全。在Armv9架构路线图引入了Arm机密计算架构（Confidential Compute Architecture, CCA）。
 

 
机密计算通过打造基于硬件的安全运行环境来执行计算，保护部分代码和数据，免于被存取或修改，甚至不受特权软件的影响。
 

 
Arm CCA将引入动态创建机密领域（Realms）的概念，机密领域面向所有应用，运行在独立于安全或非安全环境之外的环境中，以实现保护数据安全的目的。例如，在商业应用中，机密领域可以保护系统中商用机密数据和代码，无论它们正被使用、闲置或正在传输中。事实上，在最近一项针对企业高管的Pulse调查中，超过九成的受访者相信，机密计算可以帮助降低企业在安全方面投入的成本，如此一来，他们可以转而大量的投入工程创新。
 
从通用计算转向专用计算
 
Arm面向计算领域提供CPU、GPU、NPU等多项处理器IP，尤其是注重CPU性能的提升。
 
事实上，与2016年的Cortex-A73相比，Cortex-X1性能提升了2.5倍。 Neoverse V1较2015年的A72提升了2.4倍的性能。在新一代架构Armv9上，Arm预计未来两代移动和基础设施CPU的性能提升将超过30%。
 

 
然而Arm也看到，针对不同的行业应用，由通用计算向专用计算的发展趋势，Arm高管强调面向不同需求，架构本质上需要具有更大的弹性。例如在智能家居领域可能是CPU加NPU的组合，AR/VR显示需要GPU、NPU、CPU的组合，在智能手机端则更注重CPU、GPU、NPU这样的组合。
 

 

 
Arm高管表示，如今CPU越来越强大的同时，NPU也将越来越成熟。对于终端产品而言将具有更好的成本和性能，例如未来在不到一美元的MCU上可轻松实现语音识别等功能。
 
除了专用计算外，Arm的全面计算（Total Compute）设计方法将通过集中的系统级硬件和软件优化以及用例性能的提高，加速总体计算性能。
 
通过将全面计算的设计原则应用在包含汽车、客户端、基础设施和物联网解决方案的整个IP组合中，Armv9系统级技术将遍及整个IP解决方案，并改善个别IP。此外，Arm还在开发多项技术以提高频率、带宽、缓存，并降低内存延迟，从而最大限度地提升基于Armv9的CPU性能。
 
应用进度
 
据介绍，Armv9将适用于全系列Arm产品的，但将率先用于Arm Cortex A系列产品，后面会逐渐用在M、R系列采用。首款采用Armv9架构的芯片终端将于今年年底发布。Arm高管表示，尤其在服务器和汽车领域，我们看到不少厂商有兴趣采用Armv9架构。也就是说，Armv9架构将首先在智能手机、服务器以及无人驾驶、汽车智能化等领域大力推动发展，并逐渐扩展到物联网等领域。
 
最后谈到Armv9的授权合规问题，Arm高管表示，Arm既有源于美国的IP，也有非源于美国的IP。经过全面的审查，Arm确定其Armv9架构不受美国出口管理条例(EAR)的约束。Arm已将此通知美国政府相关部门，我们将继续遵守美国商务部针对华为及其附属公司海思的指导方针。
 
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