Компания ARM анонсировала новую архитектуру Armv9, ориентированную на безопасность, ИИ и производительность (4 фото)
В ходе мероприятий ARM Vision Day компания ARM сообщила некоторые подробности о новой архитектуре Armv9, которая сменит нынешнюю Armv8, вышедшую в октябре 2011 года, почти 10 лет назад. Учитывая, что со времени первого анонса Armv8 до ее появления на рынке прошло три года, на сегодня неизвестно, когда появятся первые коммерческие предложения на архитектуре Armv9. Между тем разработчики уже намекают, что в этом году на рынке появится «много процессоров» на Armv9, а компания Samsung уже объявила о готовности внедрять новые технологии ARM в следующих поколениях SoC Exynos.Технология используемая ARM в последнее время приобретает все большую популярность. Одной из главных причин этого процесса стало решение перевода компьютеров Apple от x86-совместимыхплатформ на энергоэффектвиную архитектуру ARM. При этом вокруг компании ARM развивается неоднозначная ситуация, связанная с покупкой фирмы гигантом NVIDIA за 40 млрд долларов. Сделку должны утвердить антимонопольные регуляторы США, Китая, Великобритании и Евросоюза. Однако компании Microsoft, Google и Qualcomm заявили о нарушении законов о свободной конкуренции и возможном давлении на бизнес со стороны NVIDIA в случае поглощения ею британской ARM. Согласно предположению специалистов ARM, высказанному в ходе анонса Armv9, новая архитектура станет основой для 300 миллиардов процессоров, которые будут выпущены в ближайшее десятилетие. По заявлению разработчиков новая архитектура базируется на трех основных принципах, отличающих ее от Armv8. Это более высокая безопасность, повышенная вычислительная мощность при работе с задачами искусственного интеллекта и более высокое быстродействие при общих вычислениях.При этом отмечается, что смена архитектуры при переходе с Armv8 на Armv9 не предполагает фундаментальных изменений, которые были при переходе от Armv7 к Armv8, когда набор инструкций AArch64 с расширенными регистрами сменил AArch32, появилось 64-битное адресное пространство и были введены еще некоторые существенные изменения. Нынешняя смена архитектуры при сохранении набора инструкций AArch64 затронет безопасность, искусственный интеллект и обеспечит более эффективное использование векторной и цифровой обработки сигналов.Наиболее существенным изменением в процессорах на архитектуре Armv9 станет использование SVE2 (Scalable Vector Extension SVE) вместо NEON. Технология SVE применяется в самом мощном суперкомпьютере Fugaku и ее самым главным недостатком в первой версии была поддержка только высокопроизводительных вычислений, без поддержки более универсальных инструкций. В анонсированной в апреле 2019 года технологии SVE2 был интегрирован новый масштабируемый набор инструкций SIMD дополненный командами требуемыми для реализации различных рабочих сценариев, таких как DSP, применяемых в NEON.В SVE2 будут также расширены возможности машинного обучения и цифровой обработки сигналов для большинства приложений.Повышение безопасности обеспечивается в Armv9 использованием архитектура конфиденциальных вычислений Arm (CCA) в которой вводится изолированная аппаратная среда для безопасной обработки и хранения данных. Создаются специальные области (Realms), аналогичные защищенным контейнерам, которые невидимы для операционной системы или гипервизора. Управление областями Realms перекладывается на так называемый «диспетчер областей», становящийся частью кода размером 1/10 от размера гипервизора. Подробные параметры и принцип работы новой системы безопасности ARM будут раскрыты летом 2021 года. Повышение производительности в новых процессорных ядрах Matterhorn и Makalu будет выражаться в увеличении показателя IPC (инструкций за такт) на 30%. Учитывая, что это контрольный оценочный показатель, для конкретных производителей мобильных процессоров эта величина будет существенно отличаться. На ARM Vision Day также сообщили о некоторых параметрах будущих графических процессоров Mali, в которых будут реализованы технологии рейтрейсинга и Variable Rate Shading (VRS) уже применяющиеся в видеокартах установленных в персональных компьютерах.Представленные ранее компанией ARM серверные 96-ядерный Neoverse V1 и 128-ядерный Neoverse N2 процессоры с поддержкой DDR5 и PCIe 5, вероятнее всего уже будут выпущены на архитектуре Armv9. Поставщики процессоров также приступили к разработке новых моделей, а появление первых коммерческих устройств на базе процессоров использующих Armv9 ожидается не позже первого квартала 2022 года.