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晓晓发稿人：奥飞斯量子比特报告| 公众号QbitAI

Arm指令集终于升级到了V9大版本。

这是自2011年发布V8架构以来Arm在指令集层面的首次重大更新。

过去十年来，Arm对V8架构进行了多次升级，但每次都停留在V8.x阶段，只对架构进行了微小的改进。

嗯……牙膏要等一段时间才能挤出来。

对此，Arm的客户之一高通曾抱怨Arm的设计速度“影响了自身的性能”。

Arm 的设计路线图使其无法在CPU 性能方面始终领先。

经过10年的努力，Arm终于对其指令集进行了重大更新。

V9架构主要在两个领域与英特尔竞争：人工智能和安全。

安全性：引入机密计算技术首先是安全性。

仅从指令集架构的角度来看，V9 并没有像V8 那样进行大幅升级。

与V8相比，V9这次继续使用64位架构。也就是我继续使用ARM64（AArch64）。

但根据Arm 的说法，安全性对于V9 来说就像ARM64 对于Arm V8 一样重要。

相比V7架构的ARM32，V8架构的ARM64具有更多的微架构影响，包括扩展寄存器、64位虚拟地址空间等。

在安全方面，V9 引入了用于机密计算的Realms 模块，开发人员可以使用它来创建可保护数据免受操作系统和设备上其他应用程序影响的应用程序。

机密计算是一种云计算技术，可在使用过程中阻止数据访问，从而在硬件级别保护数据。

通过Realms 模块，敏感数据和代码在处理过程中被隔离到受保护的CPU 区域，并且不会受到其他应用程序的影响。

据信，Arm 花了数年时间开发这种安全架构，以防止Spectre 和Meltdown 等新的安全漏洞攻击。

AI：提高ML任务性能的SVE2红利的另一部分是AI模块。

Arm最新的AI模块升级重点是提高CPU的AI性能。

一项重要举措是将SVE 升级到SVE2。

2016年，Arm与富士通合作开发了可扩展矢量扩展（SVE），这是ARM64架构的下一代SIMD指令集。

SVE首先在富士通的A64FX CPU内核中实现，目前在世界排名第一的超级计算机Fugaku中使用。

然而，SVE 缺乏一些更常见的指令，因此，可变向量长度SIMD 指令集的第一次迭代的范围相当有限，并且针对的是更多高性能计算(HPC) 工作负载。

SVE2于2019年4月发布，最终在V9架构上可用。

Arm推出的SVE2适用于机器学**和数字信号处理任务。

尽管相关的AI芯片已经上市，但Arm认为CPU仍然是大多数人小工作负载的选择。

Arm 首席架构师Richard Grissenthwaite 表示：“除了GPU、专用处理器和NPU 之外，CPU 还处理一些机器学**任务，因此我们需要更好地设计这些模块。”

Arm认为，到21世纪中叶，语音辅助设备将超过80亿台，设备内90%的应用将包含AI功能。

V9 架构为下一代移动设备和数据中心服务器提供了30% 更快的处理性能。

预计未来10年将为3000亿个处理器提供动力，过去五年基于Arm架构设计的芯片已超过1000亿个。

Arm 相信这个数字将在未来十年增长到3000 亿。

Arm 营销副总裁Ian Smythe 表示，他相信这种新架构将改变未来十年计算机的计算方式。

V9架构升级意味着更高的性能和更安全的计算方式。当今的数据呈爆炸式增长，为了更好地处理数据，您需要提高数据吞吐量并实现更高的数据保护要求。

目前，高通、苹果、华为海思是Arm的主要客户。

苹果自研芯片M1采用Arm架构。

华为此前于2019年获得了Arm V9的合作许可，但指令集审批问题不大（没有美国技术）。

不过，由于Arm架构设计团队之一来自美国，因此仍因美国禁令而存在架构通关问题。

当然，华为也有微架构设计能力，所以在这方面应该不会受到太大影响。

Arm表示，首批基于Arm V9架构的处理器将于今年年底发货。

参考链接：[1]https://techcrunch.com/2021/03/30/all-hail-Armv9-Arm-launches-the-next- Generation-of-its-processor-architecture/[2]https://www.anandtech.com/show /16584/Arm-announces-Armv9-architecture—完—量子比特QbitAI·注册关注今日头条，第一时间了解最新技术动态