相隔 10 年全新指令集架構亮相,Armv9 鎖定 AI、安全運算需求

作者 | 發布日期 2021 年 03 月 31 日 14:54 | 分類 AI 人工智慧 , IC 設計 , 尖端科技 Telegram share ! follow us in feedly


Arm 今日於年度盛會 VisionDay 宣布推出第 9 代指令集架構 Armv9,以因應全球與日俱增的對安全性、人工智慧(AI)與無所不在的特定處理的需求;這也是 Arm 自推出 Armv8 以來,相隔十年再度發布新一代的指令集架構,而聯發科也於會中透露將會在今年下半年推出首顆採用 Armv9 的處理器產品。

Arm 表示,全球於 2025 年左右預計將有超過 80 億個正在使用具 AI 功能的語音助理裝置,而 90% 或更多的終端應用將包含 AI 元素以及基於 AI 技術的介面。另外,機器學習將成為運算無所不在的一部份,並將被運用在終端裝置、網路邊緣、手機與筆電等各類應用、汽車與工廠運算核心,以及雲端伺服器。

同時,逾九成的頂尖企業表示將持續投資 AI,且在 2025 年,超過九成新企業應用程式將嵌入機器學習;運算裝置將受惠於更多在 CPU、GPU、NPU 的硬體支援,以應對更吃重的機器學習工作負載。

▲ 自 2011 推出 Armv8 後,相隔 10 年 Arm 再度升級指令集架構。(Source:Arm)

龐大的 AI 應用需要專用且可擴充的解決方案,而這也是 Arm 相隔十年再度發布全新指令集 Armv9 的原因;Armv9 將大幅強化未來幾年部署的架構,帶來高效能的數位訊號處理(DSP)與機器學習運算能力,並改善系統的安全性與穩固性。

不僅如此,Armv9 還具備通用運算的經濟效益、設計自由度與容易取用等優勢,是未來 3,000 億顆 Arm 架構晶片的關鍵;預期未來建構於 Armv9 架構的接下來兩個世代行動與基礎設施 CPU 效能都將提升超過 30%。Armv9 技術將被運用 Arm 架構下的產品系列,包含A 系列應用處理器、R 系列即時處理器,以及 M 系列微控制處理器。

Arm 執行長 Simon Segars 表示,Armv9 將成為接下來 3,000 億顆基於 Arm 架構晶片的先驅。這些晶片將由來自對於普遍、特定、安全與強大處理力的需求所驅動,同時建構在通用運算的經濟效益、設計自由度與容易取用等特性。

值得一提的是,Armv9 還具備機密運算架構(CCA),以保護使用中數據。Arm 指出,物聯網領域最大挑戰之一是無數終端裝置、數據收集,以及與實體世界互動的安全;而 Arm CCA 將導入動態設置機密領域(realms)概念,讓一般程式在 TrustZone 中非安全與安全世界區隔開來的運算領域使用;機密領域保護各式應用運行時的數據,避免遭受主機或其他在該主機上運行之軟體窺探與入侵。例如在商業應用中,機密領域可以保護使用中、靜止不用與移動中的隱私性的數據與程式碼。

(首圖來源:Arm)