以Armv9為基，Arm如何開啟“全面計(jì)算”模式？

v9架構(gòu)的推出，對于Arm這家全球芯片IP巨頭來說可謂極不平凡。畢竟，前有x86持續(xù)進(jìn)擊，后有RISC-V強(qiáng)勢追趕的Arm，如今可謂是腹背受敵。急于尋求新的份額增長，抓住5G和AIoT的市場機(jī)遇涅槃重生的Arm如今正通過新型Armv9架構(gòu)的狂轟濫炸，昂首挺進(jìn)下一個(gè)計(jì)算十年，為自己的一代霸主地位強(qiáng)勢正名。

與以往不同，Armv9時(shí)代，這家芯片IP巨頭正將觸手伸向越來越多的應(yīng)用場景，構(gòu)建超越智能手機(jī)市場以外的領(lǐng)導(dǎo)地位。借助Arm移動生態(tài)系統(tǒng)帶來的巨大規(guī)模優(yōu)勢，在筆記本電腦、臺式機(jī)、云等應(yīng)用領(lǐng)域打造全面領(lǐng)先的解決方案。

“CPU內(nèi)核+GPU套件”的雙向并發(fā)

作為開啟Armv9時(shí)代的第一步，Arm全新的全面計(jì)算解決方案采用系統(tǒng)范圍的整體優(yōu)化方法，橫跨硬件IP、物理IP、軟件、工具和標(biāo)準(zhǔn)，為Arm的合作伙伴提供更為廣泛的選擇，滿足所有終端細(xì)分市場的應(yīng)用場景和成本區(qū)間。

Armv9時(shí)代，依然是采取“CPU內(nèi)核+GPU套件”雙向并發(fā)的套路。首先，CPU方面，全新的Armv9 CPU內(nèi)核旨在為各種消費(fèi)電子設(shè)備提供一流的解決方案。它將為筆記本電腦提供終極性能，為智能電視帶來更流暢的用戶體驗(yàn)，此外，它提供的持續(xù)效率改善，將帶來更長的電池續(xù)航時(shí)間和更持久的手機(jī)游戲體驗(yàn)。

據(jù)Arm介紹，作為Arm全面計(jì)算解決方案的基石，全新的Arm Cortex CPU包括Arm目前性能最強(qiáng)大的Arm Cortex-X2、首款基于Armv9架構(gòu)的大核CPUArm Cortex-A710以及Arm過去四年來推出的首款高效率小核Arm Cortex-A510和Armv9-A CPU 群集（cluster）。為了支持生態(tài)系統(tǒng)對于性能的需求，Arm 在2023年將僅提供64位的移動應(yīng)用大核和小核。為此，Arm的全球合作伙伴正在努力確保所有app都將在今年年底前支持64位，從而為消費(fèi)者提供無縫的使用體驗(yàn)。

在GPU套件方面，過去 Arm 的 Mali 系列 GPU 也一直引領(lǐng)全球市場，成為過去幾年全球出貨量最大的GPU。比如針對旗艦智能手機(jī)和不斷增長的Chromebook筆記本市場的Arm Mali-G710，次旗艦的Arm Mali-G610，性能和效率的完美平衡的Arm Mali-G510以及最高效的Arm Mali-G310。

Arm高級副總裁兼終端設(shè)備事業(yè)部總經(jīng)理 Paul Williamson 在接受記者采訪時(shí)表示：“Armv9帶來的主要功能是為了更好地落實(shí)我們?nèi)嬗?jì)算設(shè)計(jì)戰(zhàn)略的三大關(guān)鍵原則。第一個(gè)原則是安全性，在安全方面我們引入了一些新的安全技術(shù)，也可以稱之為功能，比如說MTE——內(nèi)存標(biāo)簽擴(kuò)展，還有指針驗(yàn)證（pointer authentication, PA）。 同時(shí)，在機(jī)器學(xué)習(xí)方面我們支持BFloat16格式，從而更好地去支撐Int8計(jì)算和BFloat16的Matmul。此外，對于SVE2的引入，也就是可伸縮矢量擴(kuò)展能力方面的提升，能夠更好地幫助開發(fā)者對高階的應(yīng)用場景進(jìn)行開發(fā)，比如圖像信號處理。”

全面計(jì)算時(shí)代的“大變局”

迄今為止，Arm低功耗處理器設(shè)計(jì)和軟件平臺已應(yīng)用于超過1,900億顆芯片的高級計(jì)算，合作伙伴也超過1000家左右，Arm的技術(shù)已經(jīng)覆蓋從傳感器到智能手機(jī)乃至超級計(jì)算的各類多樣化應(yīng)用。

Armv9所開啟的全面計(jì)算時(shí)代，也將很大程度上改變現(xiàn)有市場。比如在SoC開發(fā)方面，Paul Williamson告訴記者：“首先，全面計(jì)算能夠更好地幫助我們的合作伙伴去應(yīng)對目前正在顯著增加的用于所有終端市場上的SoC的復(fù)雜性。對于合作伙伴而言，他們希望能夠?qū)⑿缕犯焖俚赝葡蚴袌觥６嬗?jì)算解決方案包含了SoC設(shè)計(jì)流程中所需要的一切組件——硬件IP、軟件、物理IP、工具和標(biāo)準(zhǔn)，將使我們的合作伙伴在開發(fā)基于全面計(jì)算解決方案的新SoC時(shí)受益，讓他們能夠滿懷信心地通過最新的技術(shù)，將高性能的產(chǎn)品快速推向市場。”

與此同時(shí)，在全面計(jì)算的概念下，IP之間的 PPA 也將不再那么重要，反而是系統(tǒng)級別的性能尤為重要。此外，Paul Williamson表示：“我們要確保開發(fā)者擁有最佳的開發(fā)體驗(yàn)、并且能對每一臺設(shè)備的性能與安全功能都有更簡易的取用途徑。”

這也使得基于Armv9架構(gòu)的各類產(chǎn)品在應(yīng)用端具備更加長期的市場增長力。比如在終端領(lǐng)域，一部分應(yīng)用可通過全面計(jì)算獲得高性能的應(yīng)用場景，比如游戲生態(tài)和擁有豐富人工智能功能的應(yīng)用。

甚至一些涉及安全功能的應(yīng)用場景，比如說安全交易、銀行類的應(yīng)用以及設(shè)備端個(gè)人數(shù)據(jù)保護(hù)等，Arm全面計(jì)算解決方案可以有效提升這些應(yīng)用場景的安全性。同時(shí)，全面計(jì)算解決方案也將使得Arm生態(tài)系統(tǒng)中的所有軟件開發(fā)者可以輕松地解鎖最新設(shè)備上的性能。因此，對于全球芯片開發(fā)企業(yè)來說，Arm主導(dǎo)開啟的全面計(jì)算都將是一場順應(yīng)5G和AIoT時(shí)代的“大變局”。

小結(jié)：

總之，Armv9開啟的全面計(jì)算時(shí)代，無論對于Arm自身還是全球范圍內(nèi)的芯片設(shè)計(jì)企業(yè)來說，都是一場“歷史性的交替”。正如Paul Williamson所說：“對Arm來說，這是非常令人興奮的一次發(fā)布。這次不僅是Arm歷年來最大陣容的產(chǎn)品發(fā)布，而且這些產(chǎn)品都是基于Armv9架構(gòu)，同時(shí)我們也為大家介紹了全面計(jì)算解決方案。Arm全面計(jì)算解決方案旨在針對不同的應(yīng)用場景提供最優(yōu)的解決方案，實(shí)現(xiàn)最快的速度，打造更卓越的用戶體驗(yàn)。”