Arm今日宣布推出Armv9架構，以滿足全球對功能日益強大的安全、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，是這十年來最新的Arm架構。Armv8架構的發(fā)布時間為2011年，此后被廣泛應用在了智能手機、服務器、筆記本和網(wǎng)絡設備等領域，取得了繁榮的發(fā)展。Armv9與Armv8相比，同樣將在上述領域有所應用，并且將尤其在服務器、車聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)等領域展開應用。

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?！?/p>

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。

一、Arm架構演進的新里程碑

站在Armv8既往成功的基礎上，Armv9架構重點增添了針對矢量處理的DSP、機器學習、安全等技術特性。

首先，為了解決當今最大的技術挑戰(zhàn)——保護全球數(shù)據(jù)安全，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。

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。

微軟Azure Edge和平臺部門企業(yè)副總裁兼首席技術官Henry Sanders表示，“隨著從邊緣到云的用例越來越復雜，我們已經(jīng)不能用一個放之四海而皆準的方案來解決所有用例。因此，異構計算正變得越來越普遍，這需要硬件和軟件開發(fā)商之間加強協(xié)同。Arm與微軟密切合作開發(fā)的Armv9機密計算功能就是硬件和軟件之間協(xié)同的一個很好的范例。”

其次，為了滿足眾多設備或應用程序對AI的需求 ，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。

據(jù)悉，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Mali? GPU和Ethos? NPU中持續(xù)進行AI創(chuàng)新外，還將大幅增強CPU內的矩陣乘法。

二、Arm的算力目標是什么？

Arm高級副總裁、首席架構師兼技術院士Richard Grisenthwaite發(fā)言表示：“在過去的五年，Arm技術每年都以超過業(yè)界的速度提升CPU性能 。Arm在新一代架構Armv9上將保持這個速度，預計未來兩代移動和基礎設施CPU的性能提升將超過30%。并且，這樣30%的算力提升完全是憑借于本身的架構而不是借助于制程工藝來實現(xiàn)?！?/p>

Richard還談到，隨著摩爾定律正在放緩，Arm將通過最大化地提升頻率、帶寬、緩存大小、并減少內存延遲，以最大化CPU 性能。

此外，隨著行業(yè)從通用計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。除了增強專用處理能力，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。

未來，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。

三、下一個計算十年的愿景

此次在Armv9推出之后，Arm將率先推出Armv9-A系列，針對安全、DSP、ML這三個重點的領域，接下來也會逐漸推出Armv9-M跟Armv9-R系列。基本上來說，搭載Armv9架構的芯片最快在2021年年底就會面世。

Richard Grisenthwaite表示：“更復雜的基于AI的工作負載需求，正在推動更安全和專用處理的發(fā)展，這將是打開新市場、抓住新機遇的關鍵。Armv9將賦能開發(fā)者通過彌合軟硬件之間的關鍵差距，構建和編程未來的可信計算平臺，同時實現(xiàn)標準化，幫助我們的合作伙伴在更快的上市時間和成本控制之間取得平衡，同時能夠創(chuàng)建自己獨特的解決方案。”

并且值得注意的是，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，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。

四、合作伙伴證言

Ampere Computing

“Ampere非常看好下一個十年的云計算發(fā)展。同時，我們對Armv9將提供的架構提升和廣泛的設計靈活性感到振奮。在此基礎上，Ampere將繼續(xù)創(chuàng)新并提供性能領先的云原生處理器，大規(guī)模供應市場?！薄狝mpere Computing首席產(chǎn)品官Jeff Wittich

Cadence

“長期以來，Cadence與Arm在驗證、設計實現(xiàn)和系統(tǒng)設計方面保持著密切合作，使我們的共同客戶能夠實現(xiàn)卓越的SoC設計，并在AI、移動通信和高性能計算等市場取得成功。Armv9架構能夠提供未來產(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架構的強大功能和性能優(yōu)勢?！薄狢adence 公司總裁Anirudh Devgan

富士康

“我們的MIH聯(lián)盟正在建立一個開放平臺，這將加速電動汽車的創(chuàng)新和部署。Armv9的新架構開發(fā)將實現(xiàn)處理性能和安全性，使平臺能夠在出行電氣化方面更上一層樓?！薄皇靠凳紫夹g官 魏國章 

富士通

“與Arm的合作使我們不僅打造出一款驅動世界上最快的超級計算機的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)新服務器級平臺，幫助我們保持在市場上的強大地位。”——富士通公司企業(yè)執(zhí)行官、高級副總裁、平臺開發(fā)部門負責人 Naoki Shinjo

谷歌

“提高聯(lián)網(wǎng)設備的安全性需要軟件和硬件團隊的密切合作，我們與Arm的合作正是聯(lián)合開發(fā)的一個典范。減少內存相關的漏洞對于提高各種互聯(lián)設備的安全性極為重要，我們期待看到MTE為整個行業(yè)提供安全標準的成果?！薄雀璋沧堪踩c隱私部門副總裁Dave Kleidermacher

 Marvell

 “長期以來，Marvell和Arm都有一個共同的愿景，即為市場帶來創(chuàng)新、優(yōu)化的云端到邊緣端的解決方案。Arm架構的發(fā)展鞏固了我們雙方合作的實力。 我們期待與Arm繼續(xù)保持合作，提供同級別最佳的芯片和軟件技術，滿足全球數(shù)據(jù)基礎設施的需求?！薄狹arvell首席戰(zhàn)略官兼網(wǎng)絡及處理器事業(yè)部執(zhí)行副總裁Raghib Hussain

 MediaTek

“MediaTek與Arm在移動設備、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架構的可擴展性、性能和能效表現(xiàn)、以及創(chuàng)新設計，是協(xié)助MediaTek擴展產(chǎn)品組合的關鍵。Armv9架構將在下一代天璣5G系列產(chǎn)品的性能表現(xiàn)與用戶體驗的提升上，扮演重要角色?！薄狹ediaTek首席技術官 周漁君

 NVIDIA

“對NVIIDIA來說，將AI帶來的轉型引入到游戲、自動駕駛汽車、企業(yè)數(shù)據(jù)中心和嵌入式設備是一個巨大的機遇。通過與Arm的持續(xù)合作，我們期待通過Armv9實現(xiàn)廣泛的、前所未有的計算可能性?！薄狽VIDIA硬件工程高級副總裁 Brian Kelleher

 恩智浦半導體

“智能邊緣時代，具有極致能效和毫不妥協(xié)的安全性的高性能計算基礎至關重要。Arm與恩智浦保持著長期合作關系，我們在構建技術時共享這些指導原則，使客戶能夠實現(xiàn)智能邊緣設備的全部價值?！薄髦瞧职雽w高級副總裁兼邊緣處理業(yè)務部總經(jīng)理Ron Martino

 OPPO

“OPPO搭載Arm技術的智能手機為用戶帶來了恰到好處的性能、能效和安全性。Armv9架構兌現(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?！薄狾PPO副總裁、OPPO研究院院長劉暢 

紅帽

“現(xiàn)代云環(huán)境正在不斷演變，以支持擴展的硬件選擇和差異化，這是面向更大工作負載優(yōu)化計算發(fā)展趨勢的一個表現(xiàn)。紅帽和Arm密切合作，創(chuàng)建了共同的、開放的技術標準，支持這種靈活性，同時也保持了跨不同平臺的兼容性。我們很高興能在Armv9架構中保持這樣的合作，并期待它將帶來的新功能，從增強的架構性能到先進的安全特性，以及在開放混合云中實現(xiàn)更廣泛的工作負載?！薄t帽首席技術官 Chris Wright

瑞薩電子

“作為汽車行業(yè)SoC產(chǎn)品的領先供應商，瑞薩電子專注于幫助客戶實現(xiàn)對未來汽車的愿景。Armv9技術將提供行業(yè)所需的安全性、性能和先進的AI能力，為下一代汽車出行開啟新的可能性，包括提高自動駕駛水平和增強智能座艙體驗?！薄鹚_電子汽車解決方案事業(yè)部副總經(jīng)理Takeshi Kataoka

三星電子

“Armv9架構在安全性和機器學習方面有了大幅提升，這兩個領域將在未來的移動通信設備中變得更加重要。在與Arm合作的過程中，我們期望看到新架構為三星下一代Exynos移動處理器帶來更廣泛的創(chuàng)新?！薄请娮覵oC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的長期合作使我們能夠緊跟不斷加速日益復雜的SoC設計和開發(fā)步伐。我們期待Armv9能夠帶來新的計算能力，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?！薄鏖T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)了基于測試Shift-left方法的創(chuàng)新技術，幫助我們的共同客戶應對廣泛市場應用中的復雜SoC挑戰(zhàn)。Armv9架構與新思科技業(yè)界領先的數(shù)字設計和驗證全流程平臺解決方案、 Fusion Design Platform 和 Verification Continuum Platform強強聯(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，提升結果質量，并加速開發(fā)周期。智能化設計的Armv9架構在不同市場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、最先進架構為目標的方法論，共同應對3D IC設計、機器學習和智能工藝、電壓和溫度監(jiān)控等下一代應用的挑戰(zhàn)?！薄滤伎萍籍a(chǎn)品營銷副總裁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行芯片創(chuàng)新，并加快上市時程，例如業(yè)界第一個64位FinFET工藝的芯片實施、第一個 16納米FinFET工藝的Arm 大小核big.LITTLE? 設計及工藝的共同優(yōu)化，以及針對HPC的第一個 7納米 Arm 架構的CoWoS? 芯片組。我們恭賀 Arm 推出了 Armv9 架構，并期待雙方持續(xù)合作，通過優(yōu)化PPA的設計平臺，加速應用在智能手機、HPC、汽車、AI 與機器學習、以及 IoT的下一代 SoC 設計?！薄猅SMC設計架構管理部門副總裁 Suk Lee 

Vivo

“Arm推出的Armv9架構是全球移動領域的最新架構，將為未來移動終端提供更強算力和更安全的保障。我們期待新一代基于Armv9架構的處理器在未來產(chǎn)品應用中的優(yōu)秀表現(xiàn)，能夠幫助vivo進一步打造優(yōu)質的差異化產(chǎn)品，一如既往地服務好用戶?！薄獀ivo高級副總裁兼首席技術官 施玉堅

VMWare

“我們的客戶正在采用基于Arm技術的智能網(wǎng)卡，使他們的基礎設施更高效、更安全。我們通過VMware Project Monterey宣布了對智能網(wǎng)卡的支持，旨在優(yōu)化性能，引入一套零信任的安全模型，打造實用的分布式防火墻，并首次將VMware管理價值擴展到裸金屬環(huán)境?；贏rmv9架構，我們能夠攜手合作伙伴，在混合云上實現(xiàn)更好的安全性和性能?！薄猇Mware 云平臺事業(yè)部營銷副總裁 Lee Caswell

小米

“小米和Arm的合作為全球用戶帶來了卓越的移動體驗。全新的Armv9架構將幫助小米繼續(xù)通過優(yōu)越的計算性能、最高的安全性和先進的機器學習能力，為數(shù)百萬用戶帶來創(chuàng)新，打造更隨心、更智能的移動體驗。”——小米集團創(chuàng)始人、董事長兼首席執(zhí)行官雷軍

 Zoom

“從智能手機到筆記本電腦的移動體驗正在飛速的變化。2020年為我們在如何與世界保持連結方面帶來了新的挑戰(zhàn)。通過視頻通信，讓我們不論在個人或是工作層面都能保持連結，甚至在停課時期，持續(xù)賦能教育學習。在這種新現(xiàn)實下，我們看到了對強大計算性能、效率和安全的需求。我們期待Armv9架構以及Zoom與Arm之間的協(xié)作能增強跨平臺的虛擬體驗。”—— Zoom首席技術官Brendan Ittelson