На этой неделе Arm анонсировала Armv9, свою последнюю архитектуру с набором инструкций, которая будет использоваться для широкого спектра процессоров и систем на чипах, которые будут запущены в ближайшие годы. Новый ISA обещает дать разработчикам возможность создавать SoC с несколькими ускорителями специального назначения для искусственного интеллекта (AI), машинного управления, цифровой обработки сигналов (DSP) и безопасности. Arm считает, что SoC и процессоры со специализированными ускорителями лучше справятся с существующими и грядущими проблемами вычислений.
Armv8 ISA от Arm, представленная десять лет назад, представила 64-битные инструкции, расширенные инструкции SIMD, криптографические расширения, виртуализацию, AMBA5 CHI (согласованный интерфейс концентратора) и ряд других. В значительной степени Armv8 был развитием парадигмы универсального процессора, которая подразумевает, что центральный процессор должен выполнять все задачи, необходимые системе. Хотя эта концепция существует уже некоторое время и будет продолжать существовать по многим причинам, специальные ускорители, такие как те, которые используются для AI / ML, обработки графики, IoT и DSP, не только быстрее, но и более энергоэффективны. С этой целью Arm решил создать ISA, который не только в целом быстр, но и больше подходит для гетерогенных SoC с ускорителями, предназначенными для всех типов приложений, от Интернета вещей до серверов.
Примечательно, что Arm ожидает, что процессоры, основанные на архитектуре набора инструкций Armv9, обеспечат повышение производительности более чем на 30% в течение следующих двух поколений мобильных и инфраструктурных процессоров (под кодовыми названиями Matterhorn и Makalu), поэтому производительность ПК, серверов, смартфонов и другие устройства с питанием от Arm будут продолжать расти довольно быстрыми темпами.
Но, по словам Arm, добавление возможностей гетерогенной обработки принесет еще более существенный выигрыш. Чтобы сделать гетерогенные SoC более надежными, Arm обещает новые методы увеличения частоты, пропускной способности и размера кэша, а также уменьшения задержки памяти для повышения производительности процессоров на базе Armv9.
Одной из ключевых особенностей Arm v9 ISA является Конфиденциальная вычислительная архитектура (CCA), которая защищает части кода и данных от доступа или модификации во время использования, выполняя вычисления в аппаратной безопасной среде CCA Arm опирается на так называемые миры, которые отделены как от безопасных, так и от небезопасных миров. В некоторой степени Realms можно сравнить с песочницами, используемыми программным обеспечением. Между тем Realms будет использовать как программные, так и аппаратные ресурсы. Области будут полезны не только для клиентских устройств, таких как ПК или смартфоны, но и для серверов, а также для периферийных вычислительных устройств.
«Запуск архитектуры Armv9 знаменует собой новую эру для нашей компании», - сказал Саймон Сегарс, генеральный директор Arm. «Дорожная карта Armv9 содержит несколько новых элементов, удовлетворяющих потребность в специализированных вычислениях от самого маленького датчика до самого большого суперкомпьютера, но ни один из них не так важен, как необходимость защиты мировых данных».