十年新里程碑！Arm推出Armv9架构 ，面向人工智能、安全和专用计算

Arm今日宣布推出Armv9架构，以满足全球对功能日益强大的安全、人工智能（AI）和无处不在的专用处理的需求。

Armv9立足于Armv8的成功基础，是这十年来最新的Arm架构。Armv8架构的发布时间为2011年，此后被广泛应用在了智能手机、服务器、笔记本和网络设备等领域，取得了繁荣的发展。Armv9与Armv8相比，同样将在上述领域有所应用，并且将尤其在服务器、车联网、物联网等领域展开应用。

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。

一、Arm架构演进的新里程碑

站在Armv8既往成功的基础上，Armv9架构重点增添了针对矢量处理的DSP、机器学习、安全等技术特性。

首先，为了解决当今最大的技术挑战——保护全球数据安全，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。

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。

微软Azure Edge和平台部门企业副总裁兼首席技术官Henry Sanders表示，“随着从边缘到云的用例越来越复杂，我们已经不能用一个放之四海而皆准的方案来解决所有用例。因此，异构计算正变得越来越普遍，这需要硬件和软件开发商之间加强协同。Arm与微软密切合作开发的Armv9机密计算功能就是硬件和软件之间协同的一个很好的范例。”

其次，为了满足众多设备或应用程序对AI的需求 ，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。

据悉，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。

二、Arm的算力目标是什么？

Arm高级副总裁、首席架构师兼技术院士Richard Grisenthwaite发言表示：“在过去的五年，Arm技术每年都以超过业界的速度提升CPU性能 。Arm在新一代架构Armv9上将保持这个速度，预计未来两代移动和基础设施CPU的性能提升将超过30%。并且，这样30%的算力提升完全是凭借于本身的架构而不是借助于制程工艺来实现。”

Richard还谈到，随着摩尔定律正在放缓，Arm将通过最大化地提升频率、带宽、缓存大小、并减少内存延迟，以最大化CPU 性能。

此外，随着行业从通用计算向普遍的专用处理发展，每年两位数的CPU性能提升是不够的。除了增强专用处理能力，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。

未来，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。

三、下一个计算十年的愿景

此次在Armv9推出之后，Arm将率先推出Armv9-A系列，针对安全、DSP、ML这三个重点的领域，接下来也会逐渐推出Armv9-M跟Armv9-R系列。基本上来说，搭载Armv9架构的芯片最快在2021年年底就会面世。

Richard Grisenthwaite表示：“更复杂的基于AI的工作负载需求，正在推动更安全和专用处理的发展，这将是打开新市场、抓住新机遇的关键。Armv9将赋能开发者通过弥合软硬件之间的关键差距，构建和编程未来的可信计算平台，同时实现标准化，帮助我们的合作伙伴在更快的上市时间和成本控制之间取得平衡，同时能够创建自己独特的解决方案。”

并且值得注意的是，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，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。

四、合作伙伴证言

Ampere Computing

“Ampere非常看好下一个十年的云计算发展。同时，我们对Armv9将提供的架构提升和广泛的设计灵活性感到振奋。在此基础上，Ampere将继续创新并提供性能领先的云原生处理器，大规模供应市场。”——Ampere Computing首席产品官Jeff Wittich

Cadence

“长期以来，Cadence与Arm在验证、设计实现和系统设计方面保持着密切合作，使我们的共同客户能够实现卓越的SoC设计，并在AI、移动通信和高性能计算等市场取得成功。Armv9架构能够提供未来产品所需的不断提升的性能、安全性和专用化，我们优化的数字全流程已经证明了初步的成功，展示了Armv9架构的强大功能和性能优势。”——Cadence 公司总裁Anirudh Devgan

富士康

“我们的MIH联盟正在建立一个开放平台，这将加速电动汽车的创新和部署。Armv9的新架构开发将实现处理性能和安全性，使平台能够在出行电气化方面更上一层楼。”——富士康首席技术官 魏国章

富士通

“与Arm的合作使我们不仅打造出一款驱动世界上最快的超级计算机的CPU，还富士通成为了助力开发SVE的先锋和合作者。在未来十年的继续合作中，我们期待打造不断壮大的HPC生态系统和创新服务器级平台，帮助我们保持在市场上的强大地位。”——富士通公司企业执行官、高级副总裁、平台开发部门负责人 Naoki Shinjo

谷歌

“提高联网设备的安全性需要软件和硬件团队的密切合作，我们与Arm的合作正是联合开发的一个典范。减少内存相关的漏洞对于提高各种互联设备的安全性极为重要，我们期待看到MTE为整个行业提供安全标准的成果。”——谷歌安卓安全与隐私部门副总裁Dave Kleidermacher

Marvell

“长期以来，Marvell和Arm都有一个共同的愿景，即为市场带来创新、优化的云端到边缘端的解决方案。Arm架构的发展巩固了我们双方合作的实力。 我们期待与Arm继续保持合作，提供同级别最佳的芯片和软件技术，满足全球数据基础设施的需求。”——Marvell首席战略官兼网络及处理器事业部执行副总裁Raghib Hussain

MediaTek

“MediaTek与Arm在移动设备、笔记本电脑以及数字电视等多类产品上，已有多年的密切合作。Arm架构的可扩展性、性能和能效表现、以及创新设计，是协助MediaTek扩展产品组合的关键。Armv9架构将在下一代天玑5G系列产品的性能表现与用户体验的提升上，扮演重要角色。”——MediaTek首席技术官 周渔君

NVIDIA

“对NVIIDIA来说，将AI带来的转型引入到游戏、自动驾驶汽车、企业数据中心和嵌入式设备是一个巨大的机遇。通过与Arm的持续合作，我们期待通过Armv9实现广泛的、前所未有的计算可能性。”——NVIDIA硬件工程高级副总裁 Brian Kelleher

恩智浦半导体

“智能边缘时代，具有极致能效和毫不妥协的安全性的高性能计算基础至关重要。Arm与恩智浦保持着长期合作关系，我们在构建技术时共享这些指导原则，使客户能够实现智能边缘设备的全部价值。”——恩智浦半导体高级副总裁兼边缘处理业务部总经理Ron Martino

OPPO

“OPPO搭载Arm技术的智能手机为用户带来了恰到好处的性能、能效和安全性。Armv9架构兑现了Arm持续创新的承诺，将使业界在未来创造出更智能、更安全的新体验。”——OPPO副总裁、OPPO研究院院长刘畅

红帽

“现代云环境正在不断演变，以支持扩展的硬件选择和差异化，这是面向更大工作负载优化计算发展趋势的一个表现。红帽和Arm密切合作，创建了共同的、开放的技术标准，支持这种灵活性，同时也保持了跨不同平台的兼容性。我们很高兴能在Armv9架构中保持这样的合作，并期待它将带来的新功能，从增强的架构性能到先进的安全特性，以及在开放混合云中实现更广泛的工作负载。”——红帽首席技术官 Chris Wright

瑞萨电子

“作为汽车行业SoC产品的领先供应商，瑞萨电子专注于帮助客户实现对未来汽车的愿景。Armv9技术将提供行业所需的安全性、性能和先进的AI能力，为下一代汽车出行开启新的可能性，包括提高自动驾驶水平和增强智能座舱体验。”——瑞萨电子汽车解决方案事业部副总经理Takeshi Kataoka

三星电子

“Armv9架构在安全性和机器学习方面有了大幅提升，这两个领域将在未来的移动通信设备中变得更加重要。在与Arm合作的过程中，我们期望看到新架构为三星下一代Exynos移动处理器带来更广泛的创新。”——三星电子SoC开发执行副总裁Min Goo Kim

西门子数字工业软件

“我们与Arm的长期合作使我们能够紧跟不断加速日益复杂的SoC设计和开发步伐。我们期待Armv9能够带来新的计算能力，赋予工程师更大的创新自由，并提供新的性能和效能水平。”——西门子数字工业软件IC-EDA执行副总裁Joseph Sawicki

新思科技

“通过三十年多年的紧密合作，Arm和新思科技共同开发了基于测试Shift-left方法的创新技术，帮助我们的共同客户应对广泛市场应用中的复杂SoC挑战。Armv9架构与新思科技业界领先的数字设计和验证全流程平台解决方案、 Fusion Design Platform 和 Verification Continuum Platform强强联合，可协助我们的共同客户获得最佳的功耗、性能和面积，提升结果质量，并加速开发周期。智能化设计的Armv9架构在不同市场中开辟了诸多全新可能性，我们期待与Arm继续合作，基于以Arm最新、最先进架构为目标的方法论，共同应对3D IC设计、机器学习和智能工艺、电压和温度监控等下一代应用的挑战。”——新思科技产品营销副总裁Sanjay Bali

TSMC

“在过去的十年，TSMC与Arm的密切合作完成了许多重大的里程碑，协助我们共同的客户进行芯片创新，并加快上市时程，例如业界第一个64位FinFET工艺的芯片实施、第一个 16纳米FinFET工艺的Arm 大小核big.LITTLE? 设计及工艺的共同优化，以及针对HPC的第一个 7纳米 Arm 架构的CoWoS? 芯片组。我们恭贺 Arm 推出了 Armv9 架构，并期待双方持续合作，通过优化PPA的设计平台，加速应用在智能手机、HPC、汽车、AI 与机器学习、以及 IoT的下一代 SoC 设计。”——TSMC设计架构管理部门副总裁 Suk Lee

Vivo

“Arm推出的Armv9架构是全球移动领域的最新架构，将为未来移动终端提供更强算力和更安全的保障。我们期待新一代基于Armv9架构的处理器在未来产品应用中的优秀表现，能够帮助vivo进一步打造优质的差异化产品，一如既往地服务好用户。”——vivo高级副总裁兼首席技术官 施玉坚

VMWare

“我们的客户正在采用基于Arm技术的智能网卡，使他们的基础设施更高效、更安全。我们通过VMware Project Monterey宣布了对智能网卡的支持，旨在优化性能，引入一套零信任的安全模型，打造实用的分布式防火墙，并首次将VMware管理价值扩展到裸金属环境。基于Armv9架构，我们能够携手合作伙伴，在混合云上实现更好的安全性和性能。”——VMware 云平台事业部营销副总裁 Lee Caswell

小米

“小米和Arm的合作为全球用户带来了卓越的移动体验。全新的Armv9架构将帮助小米继续通过优越的计算性能、最高的安全性和先进的机器学习能力，为数百万用户带来创新，打造更随心、更智能的移动体验。”——小米集团创始人、董事长兼首席执行官雷军

Zoom

“从智能手机到笔记本电脑的移动体验正在飞速的变化。2020年为我们在如何与世界保持连结方面带来了新的挑战。通过视频通信，让我们不论在个人或是工作层面都能保持连结，甚至在停课时期，持续赋能教育学习。在这种新现实下，我们看到了对强大计算性能、效率和安全的需求。我们期待Armv9架构以及Zoom与Arm之间的协作能增强跨平台的虚拟体验。”——Zoom首席技术官Brendan Ittelson

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