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ARM公布全新Armv9架构：10年最大更新、未来装备3000亿颗芯片

2021-04-01 08:24

来源：澎湃新闻·澎湃号·湃客

机器之心报道

编辑：维度

对于全新的 Armv9 架构，ARM 公司 CEO 西蒙 · 塞加斯（Simon Segars）表示，「v9 架构将提升安全性和信任度，并为未来十年的计算机技术奠定基础。」

ARM 公司正式宣布推出全新的 Armv9 架构，这是自 2011 年 10 月推出 Armv8 架构近十年之后，该公司对其 CPU 架构的首次重大调整变革。多年来，ARM 公司一直对指令集架构进行各种更新和扩展。该公司表示，本次 v9 架构旨在为移动端设备、计算机和服务器提供更强的算法支持。

Arm 架构的发展历程。

全新的 Armv9 架构有三个侧重点，分别是 AI、矢量和 DSP 性能改进、安全性。在具体细节上，Armv9 架构沿用 AArch64 基准指令集，并在功能方面添加了一些非常重要的扩展，从而确保 ARM 公司增加架构编号，并针对 v9 架构新特征以及多年来发布的各种 v8 架构扩展进行软件层面的基准重定。

据 ARM 公司表示，未来 Armv9 架构将装备在 3000 亿颗 ARM 芯片中。并且，按照现有发展速度，预计未来五年内 ARM 设备的出货量将超过 1000 亿台。

但遗憾的是，ARM 并没有透露首款基于 Armv9 架构的新芯片的具体发布时间，想必还需要等待一段时间。

Armv9 架构未来 10 年的 CPU 计算平台奠定了基础。

Armv9 架构新特征

全新 Armv9 架构主要有三项侧重点：AI、矢量和 DSP 性能改进以及安全性。首先来看 DSP 和 AI 性能。

DSP、ML 和 xR 工作负载的扩展矢量处理。

对于开发者和用户而言，全新 Armv9 兼容性 CPU 的最显著特征是将可伸缩矢量扩展 2（SVE2）作为 ARM NEON 技术之后新的基准。SVE2 发布于 2019 年 4 月，旨在加速高性能计算，在处理 5G、虚拟现实（VR）和增强现实（AR）以及图像和语音识别等机器学习（ML）任务负载时具有很大增益。

ARM 认为，未来几年，ML 工作负载将变得越来越普遍。相应地，任何以性能或功耗为中心的设备需要在专用加速器上运行 ML 工作负载，但其中的大多数仍会选择采用在 CPU 上运行的更小范围的 ML 工作负载。

矩阵乘法指令（matrix multiplication instruction）是关键所在，是其自身作为 Armv9 CPU 一项基准特性被广泛使用的重要步骤。

安全性

ARM 希望通过全新的保密计算架构（Confidential Compute Architecture, CCA）来解决安全性问题。为此，ARM 引入一种新的概念——域（realms），它可以被视为对操作系统（OS）或虚拟机管理程序（hypervisor）完全不透明的安全容器执行环境。虽然虚拟机管理程序依然存在，但只负责资源调度和分配任务。

此外，域还将由新实体「域管理器」（realm manager）来管理，域管理器的代码量大约是虚拟机管理程序的 1/10。