從2011年11月發(fā)布ARMv8開(kāi)始，ARMv8已經(jīng)走過(guò)將近10年時(shí)間。
ARMv8架構(gòu)的主要特點(diǎn)是增加對(duì)64位指令集的支持，包括目前性能最強(qiáng)的Cortex-X1/A78，都是基于ARMv8.x指令集打造。
ARM在3約31日正式推出ARMv9指令集，在兼容ARMv8的基礎(chǔ)上，提升處理器性能，同時(shí)提升安全性、增強(qiáng)矢量計(jì)算、機(jī)器學(xué)習(xí)及數(shù)字信號(hào)處理。
基于ARMv9開(kāi)發(fā)的處理器預(yù)計(jì)將在2022年初正式商用，可能高通下一代驍龍895等SoC。
ARM官方稱(chēng)是10年來(lái)最重要的創(chuàng)新，是未來(lái)3000億ARM芯片的基礎(chǔ)。
與上一代的ARMv8相比，ARMv9處理器將不再局限于移動(dòng)/嵌入式市場(chǎng)，現(xiàn)已經(jīng)擴(kuò)展到PC、HPC高性能計(jì)算、深度學(xué)習(xí)等新市場(chǎng)，以滿(mǎn)足全球?qū)δ苋找鎻?qiáng)大的安全、人工智能(AI)和無(wú)處不在的專(zhuān)用處理的需求。
架構(gòu)性能全面提升
在性能方面，下一代的Matterhorn架構(gòu)及Makalu架構(gòu)會(huì)保持30%以上的IPC性能提升，加上未來(lái)更先進(jìn)工藝帶來(lái)的頻率提升，最終CPU性能提升有望達(dá)到40%。
以智能手機(jī)等移動(dòng)平臺(tái)使用的Cortex-X/A系列為例，X1/A78的性能比16nm Cortex-A72提升2.5倍。
ARMv9同時(shí)還將內(nèi)存延遲從150ns降至90ns、頻率從2.6GHz到3.3GHz、內(nèi)存帶寬從20GB/s提升至60GB/s、并加快緩存的存儲(chǔ)速度等。
ARMv9與性能有關(guān)的重要升級(jí)就是SVE2指令集，SVE最早是ARM與富士通合作的浮點(diǎn)性能擴(kuò)展，TOP500超算富岳就使用SVE指令集，SVE2就是第二代SVE浮點(diǎn)指令。
與SVE的128位矢量相比，SVE2可以支持128為倍數(shù)、最多2048位運(yùn)算。
因此SVE2可以增強(qiáng)ML機(jī)器學(xué)習(xí)、DSP信號(hào)處理能力，提升未來(lái)5G、虛擬現(xiàn)實(shí)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)以及CPU本地運(yùn)行ML的性能，同時(shí)ARM未來(lái)還會(huì)繼續(xù)提升AI人工智能性能。
ARMv9第三大升級(jí)就在于數(shù)據(jù)安全，全新的CCA機(jī)密計(jì)算體系架構(gòu)基于TrustZone安全技術(shù)，并引入動(dòng)態(tài)域技術(shù)。
對(duì)操作系統(tǒng)及管理程序來(lái)說(shuō)是完全不透明的，不會(huì)被系統(tǒng)或者軟件提權(quán)攻擊，而且依然可以接受管理及調(diào)度。
除了CPU之外，ARM還簡(jiǎn)單提到未來(lái)Mali GPU，ARM會(huì)增加包括VRS可變幀率渲染、RT光線(xiàn)追蹤及其他高級(jí)渲染技術(shù)等高級(jí)功能。
ARM首席執(zhí)行官Simon Segars表示：“當(dāng)我們展望由人工智能定義的未來(lái)時(shí)，必須奠定一個(gè)領(lǐng)先的計(jì)算基礎(chǔ)，為應(yīng)對(duì)未來(lái)的獨(dú)特挑戰(zhàn)做好準(zhǔn)備。
ARMv9就是答案，它將成為下個(gè)3000億臺(tái)ARM芯片的最前沿，其驅(qū)動(dòng)力是建立在通用計(jì)算的經(jīng)濟(jì)性、設(shè)計(jì)自由度和可獲得性基礎(chǔ)上的普遍的專(zhuān)業(yè)化、安全和強(qiáng)大的處理需求”。
關(guān)于授權(quán)問(wèn)題
對(duì)于ARM最新架構(gòu)的授權(quán)問(wèn)題，ARM方面表示經(jīng)過(guò)全面的審查，ARMv9架構(gòu)不受美國(guó)出口管理?xiàng)l例(EAR)的約束，意味著華為海思可以獲得v9架構(gòu)的授權(quán)。
ARM同時(shí)表示已通知美國(guó)政府相關(guān)部門(mén)，將繼續(xù)遵守美國(guó)商務(wù)部針對(duì)華為及其附屬公司海思的指導(dǎo)方針。
ARMv9是一個(gè)創(chuàng)新的ARMv9指令集，也是未來(lái)10年3000多億顆ARM芯片的基礎(chǔ)。但目前只公布了相關(guān)架構(gòu)，夏天會(huì)公布更多架構(gòu)詳情。
