Arm stellt V9 vor - die erste neue Architektur seit einem Jahrzehnt

Aktualisierung: 31. März 2021
Arm stellt V9 vor - die erste neue Architektur seit einem Jahrzehnt

Armv9 zielt darauf ab, den Übergang vom allgemeinen zum spezialisierteren Rechnen für Anwendungen wie AI, IoT und 5G zu beschleunigen.

Um die Sicherheit zu gewährleisten, führt Armv9 die vertrauliche Berechnung von Arm ein Architektur (CCA), das Teile von Code und Daten während der Verwendung vor Zugriff oder Änderung schützt, selbst vor privilegierter Software, indem Berechnungen in einer hardwarebasierten sicheren Umgebung durchgeführt werden.

Der Arm CCA wird das Konzept dynamisch erstellter Realms einführen, die von allen Anwendungen in einer Region verwendet werden können, die sowohl von der sicheren als auch von der nicht sicheren Welt getrennt ist.

In Geschäftsanwendungen kann Realms beispielsweise kommerziell sensible Daten und Code vor dem Rest des Systems schützen, während es verwendet wird, sich in Ruhe befindet und unterwegs ist.

In einer kürzlich durchgeführten Pulse-Umfrage unter Führungskräften von Unternehmen glauben mehr als 90% der Befragten, dass die Kosten für Sicherheit sinken könnten, wenn Confidential Computing verfügbar wäre, sodass sie ihre Investitionen in technische Innovationen erhöhen könnten.

Die Allgegenwart und Reichweite der KI-Workloads erfordert vielfältigere und spezialisiertere Lösungen. Es wird beispielsweise geschätzt, dass bis Mitte der 2020er Jahre mehr als acht Milliarden sprachgestützte AI-fähige Geräte verwendet werden, und 90% oder mehr der Anwendungen auf dem Gerät werden AI-Elemente sowie AI-basierte Schnittstellen wie Vision enthalten oder voiceii.

Um diesem Bedarf gerecht zu werden, hat Arm in Zusammenarbeit mit Fujitsu die Scalable Vector Extension (SVE) entwickelt. Technologie, das im Herzen von Fugaku liegt, dem schnellsten Supercomputer der Welt.

Aufbauend auf dieser Arbeit hat Arm SVE2 für Armv9 entwickelt, um erweiterte Funktionen für maschinelles Lernen (ML) und digitale Signalverarbeitung (DSP) für ein breiteres Anwendungsspektrum zu ermöglichen.

SVE2 verbessert die Verarbeitungsfähigkeit von 5G-Systemen, virtueller und erweiterter Realität sowie ML-Workloads, die lokal auf CPUs wie Bildverarbeitung und Smart-Home-Anwendungen ausgeführt werden.

In den nächsten Jahren wird Arm seine KI-Fähigkeiten weiter ausbauen Technologie mit erheblichen Verbesserungen bei der Matrixmultiplikation innerhalb der CPU sowie fortlaufenden KI-Innovationen in seinen MaliTM-GPUs und EthosTM-NPUs.

Maximierung der Leistung durch Systemdesign
In den letzten fünf Jahren haben Arm-Designs die CPU-Leistung jährlich mit einer Geschwindigkeit gesteigert, die die Branche übertrifft.

Arm wird diese Dynamik in der Armv9-Generation fortsetzen und die CPU-Leistung in den nächsten zwei Generationen von Mobil- und Infrastruktur-CPUs voraussichtlich um mehr als 30% steigern.

Da die Branche jedoch vom Allzweck-Computing zur allgegenwärtigen Spezialverarbeitung übergeht, reichen jährliche zweistellige CPU-Leistungssteigerungen nicht aus.

Neben der Verbesserung der spezialisierten Verarbeitung wird die Total Compute-Entwurfsmethode von Arm die Gesamtleistung der Berechnungen durch gezielte Hardware- und Softwareoptimierungen auf Systemebene und eine Steigerung der Anwendungsfallleistung beschleunigen.

Durch die Anwendung der Total Compute-Designprinzipien auf das gesamte IP-Portfolio von Automobil-, Client-, Infrastruktur- und IoT-Lösungen werden die Technologien auf Armv9-Systemebene die gesamte IP-Lösung umfassen und das individuelle IP verbessern.

Darüber hinaus entwickelt Arm verschiedene Technologien, um Frequenz, Bandbreite und Cache-Größe zu erhöhen und die Speicherlatenz zu verringern, um die Leistung von Armv9-basierten CPUs zu maximieren.
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