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arm芯片v9架构(armv9架构2020)

时间:2023-05-05 19:52:43 阅读:71001 作者:1028

在2021年的ARMvisionday(2021年3月30日,对应的北京时间应该是2021年3月31日)上,arm展示了其最新架构ARMv9。 ARMv9被ARM冠以未来十年的愿景称号,被称为十年以来最重要的创新。 声称通过ARM生态系统可以将超过1000家合作伙伴的直接带到2030年。 过去10年是ARMv8的时代,未来10年是ARMv9的天下。

目前,ARM很少提供有关ARMv9的资料。 现在从官网上能找到的资料不是很多,具体请参考部分。 从目前的公开资料中,我们可以提取一些有用的信息。 ARMv9的重点是提供更高的性能、增强的安全性和机械学习(ml )功能。

在愿景视频演讲中,ARM员工展示了当前ARM对未来十年的愿景。 这间接指明了ARMv9需要重点解决的方向。 机器学习(机械学习)、数字信号处理(DSP )、安全性、性能等将成为未来的重点。

提高安全性根据ARM的介绍,未来数据的安全保护将是一个重要的课题。 因此,ARM在ARMv9中侧重于改善安全性。 ARMv9引入了armconfidentialcomputearchitecture、Arm CCA (),Arm CCA引入了Realms ()的概念。 Realms开发者可以将正在使用的APP应用程序数据与操作系统和设备中的其他APP应用程序隔离开来。

armccomputingarchitecture (armcca )基于arm信任区域。 内存标记扩展(MTE )将成为第一代基于ARMv9-A的处理器的一部分。

利用机密计算(TEE )技术,机密计算可确保数据始终处于加密和隔离状态,从而保护用户数据的安全和隐私

以下是使用Realms的ARM的两个示例:

此外,还提到了Arm与其他5个独立安全测试实验室和咨询机构联合推出的面向物联网(IOT )芯片、软件和设备的“平台安全架构(PSA )”和相关认证。

智能ARMv9的另一个重要改进是为无处不在的人工智能提供专业、可扩展的解决方案。 据介绍,ARM与富士通合作开发了可伸缩向量扩展(SVE )技术。 该技术是世界上最快的超级计算机Fugaku的核心。 在此工作的基础上,ARM为ARMv9开发了SVE2,在更广泛的APP应用中实现了增强的机器学习(ML )和数字信号处理(DSP )功能。

SVE2增强了在CPU上本地运行5G系统、虚拟现实和增强现实以及ML工作负载(如图像处理和智能家庭APP应用程序)的处理能力。 未来几年,除了MaliTM GPU和EthosTM NPU的AI创新外,ARM还将进一步扩展其技术的AI能力,并在CPU的矩阵乘法方面得到实质性加强。

提高性能ARM通过升级可扩展向量扩展(SVE )技术提高了ARMv9指令集的性能。 计算机可以并行处理的矢量越多,这些矢量越长,计算机的功能就越好。 在ARMv8-A中,向量的标准长度为128位。 ARMv9的SVE2升级允许芯片设计者选择128的倍数(最多2048位)的矢量长度。 ARM还在开发提高频率、带宽和缓存大小,降低内存延迟,以最大限度地提高基于ARMv9的CPU的性能的技术。

据介绍,通过更新ARMv9体系结构,新一代芯片的基础性能也将提高30%以上。 Arm的全计算设计方法(arm’stotalcomputedesignmethodology )通过集中的系统级软硬件优化和用例性能提升,加速整体计算性能。

此外,由于ARMv9体系结构的全面升级,Mali GPU具备VRS可变帧速率渲染、RT光线跟踪等高级渲染技术,可为移动终端带来巨大的游戏性能和体验。

基于ARMv9的芯片目前已经相当长时间看不到了。 虽然ARM不生产芯片,但通过制作IP帮助合作伙伴使用IP构建芯片。 当前,最新的指令集体系结构也未完全应用于ARM自己的CUP核心IP。 以A-Profile为例:

请注意,如果CPU实现了Armv8.2-A的所有功能,则它将成为Armv8.2-A CPU。 除了Armv8.0-A的基本功能之外,如果只实现了Armv8.2-A的部分功能,则它将保留Armv8.0-A CPU,而不是Armv8.2-A CPU。 例如,在上图中,Cortex-A77实现了Armv8.2-A之前的所有功能,但仅实现了Armv8.3-A和Armv8.4-A的部分功能,因此ISA版本为Armv8.2-A CPU。

目前,ARMv9仅用于A-Profile。 R-profile和M-profile的最新体系结构是ARMv8-R和ARMv8-M。 Armv9-A的主要特性如下。

以下是官方网站上的Armv9-A与Armv8-A的比较。

参考Arm Vision Day当天发表的介绍ARMv9的文章“arm’ssolutiontothefutureneedsofai”, securityandspecializedcomputingisv9armceosimonsegars的博文《Armv9: The Future of Specialized Compute》 Arm Vision Day上的视频https://www.arm.com/campaigns/arm-vision day ARMv9-A特性介绍

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