腕は、モバイルデバイスからスーパーコンピューターまであらゆるものに使用されるチップのリーダーであり、同社の9年ぶりの大きなアーキテクチャ変更であるArmV30を発表しました。 新しい設計により、次のXNUMX世代のチップでパフォーマンスがXNUMX％高速化されるはずです。

Armは、その設計を他の人にライセンス供与するチップアーキテクチャ企業であり、その顧客は過去100年間でXNUMX億を超えるチップを出荷しています。 Nvidiaは、英国を拠点とするケンブリッジを買収している最中です。 40億ドルの武器、しかし、取引は規制当局の承認を待っています。

記者会見で、ArmのCEOであるSimon Segarsは、Armv9が次の300億のArmベースのチップのベースになると述べました。 アームの顧客はこれまでに180億個以上のチップを出荷しており、それらのチップは世界の人口の70％以上に接触しているとSegars氏は述べています。

「コンピューティングの次のXNUMX年に関するArmのビジョンを皆さんと共有できることを非常に嬉しく思います」とSegars氏は述べています。

新しいアーキテクチャには、汎用コンピューティングデバイスの経済性、設計の自由度、およびアクセシビリティの利点と、デジタル信号処理や機械学習などのタスクを処理する専用プロセッサとのバランスをとる処理があります。 同社によれば、ArmV9はセキュリティと人工知能の機能も新しいレベルに引き上げています。

上：SimonSegarsはArmのCEOです。

画像クレジット：Arm

Armは以前に8年にArmV2011アーキテクチャを立ち上げ、それがスマートフォンチップ、モノのインターネット（IoT）デバイス、およびさまざまな産業用デバイスの基盤として、歴史上最も成功したプラットフォームになりました。 Armには6,500人以上の従業員がおり、その約80％がエンジニアです。

現在のレートでは、世界の共有データの100％がまもなくArmで処理されます。 Segars氏によると、エンドポイント、データネットワーク、またはクラウドのいずれかで。 このような普及は、Armv9の他の新機能とともに、より多くのセキュリティとパフォーマンスを提供するというArmの責任を伝えています。

Armv9の新機能は、AI、IoT、5Gが世界的に勢いを増すにつれて、すべてのアプリケーションで汎用コンピューティングからより専門的なコンピューティングへの移行を加速します。

2011年に、Armは64ビット処理アーキテクチャを発表しました。これにより、Armデバイスは低電力のモバイルデバイスからハイエンドのスーパーコンピューターへと飛躍することができます。

「Armアーキテクチャは静的なものではありません。 コンピューティングの世界の絶え間なく変化するニーズを満たすために、私たちは革新と進化を続けています」と、チーフアーキテクトのRichardGrisenthwaiteは記者会見で述べました。 「ますます接続されている世界では、Armプロセッサがすべての段階で使用されています。 多くの場合、データの収集は、Armプロファイルプロセスに基づく超低電力IoTデバイスから、または事実上すべての人が常に携帯しているArmベースのスマートフォンから開始されます。 …それは引き続き最適なプロセッサーです。」

セキュリティはコンピューティングの最大の課題です

上：ArmのConfidential Computeアーキテクチャは、内部のコンピューティングをより安全にすることを目的としています。

画像クレジット：Arm

今日の最大のテクノロジーの課題である世界のデータの保護に対処するために、Armv9ロードマップではArm Confidential Compute Architecture（CCA）が導入されています。 機密コンピューティングは、ハードウェアベースの安全な環境で計算を実行することにより、特権ソフトウェアからでも、使用中のコードとデータの一部をアクセスまたは変更から保護します。

Arm CCAは、安全な世界と安全でない世界の両方から分離された領域で、すべてのアプリケーションで使用できる動的に作成されたレルムの概念を導入します。 Segars氏によると、レルムはソフトウェアコンテナによく似ており、特定の方法でコードを分離しますが、ハードウェアをサポートしています。

たとえば、ビジネスアプリケーションでは、Realmsは、使用中、休止中、および転送中に、システムの他の部分から商業的に機密性の高いデータとコードを保護できます。 エンタープライズエグゼクティブを対象とした最近のPulse調査では、回答者の90％以上が、機密コンピューティングが利用可能であれば、セキュリティのコストが下がり、エンジニアリングイノベーションへの投資を劇的に増やすことができると考えています。

「ArmConfidentialComputeアーキテクチャは、動的に作成されたレルムの概念を導入します。これは、現在の非セキュアまたはセキュアの世界とは別の計算世界の通常のプログラムで使用できます」とGrisenthwaite氏は述べています。 「レルムは、オペレーティングシステムから本質的に分離された、少量の信頼とテスト可能な管理ソフトウェアを使用します。」

どこでもAI

上：モノのインターネットはArmv9に依存します。

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AIワークロードの遍在性と範囲には、より多様で専門的なソリューションが必要です。 たとえば、2020年代半ばまでに90億を超えるAI対応の音声支援デバイスが使用されると推定されており、デバイス上のアプリケーションのXNUMX％以上に、ビジョンなどのAIベースのインターフェースとともにAI要素が含まれています。または声。

このニーズに対応するため、アームは富士通と提携して、富岳の中心であるスケーラブルベクターエクステンション（SVE）テクノロジーを開発しました。 世界最速のスーパーコンピューター。 その作業に基づいて、ArmはArmv2用のSVE9を開発し、幅広いアプリケーションで強化された機械学習（ML）およびデジタル信号処理（DSP）機能を実現しました。

Moor Insights＆StrategiesのアナリストであるPatrick Moorheadは、次のように述べています。 「パフォーマンス面では、ArmはML機能を最終製品に簡単に統合できるようにしています。 ほとんどのパフォーマンスケース、特にCPUの場合、それは設計のアーキテクチャと命令セットの関係にあることを認識することが重要です。 つまり、チップ設計者は依然としてパフォーマンスの高いものを設計する必要があります。 セキュリティも劇的に向上しており、これらのテクノロジーを今日完全に有効にすれば、既知の攻撃のほとんどすべてを防ぐことができます。 また、Armは、初日には出てこないのに、「レルム」で未来について考えたと思います。」

SVE2は、5Gシステム、仮想現実と拡張現実、および画像処理やスマートホームアプリケーションなどのCPUでローカルに実行されるMLワークロードの処理能力を強化します。 今後数年間で、Armは、Maliグラフィックスプロセッシングユニット（GPU）とEthosネットワークプロセッシングユニット（NPU）で進行中のAIイノベーションに加えて、CPU内の行列乗算を大幅に強化してテクノロジーのAI機能をさらに拡張します。

Segarsは、ある顧客であるJohnson Controlsが、9世紀以上にわたって建物の自動化および制御機器に取り組んできたと述べています。 「彼らはArmベースのチップの主要なユーザーであり、現在、本日発売された新しいArmvXNUMXアーキテクチャに伴う拡張AIおよびセキュリティ機能について話し合っています」とSegars氏は述べています。 「JCが検討しているアップグレードのXNUMXつは、AIを利用したデジタルツインを使用して、社内の主要な機器をリアルタイムで監視し、クラウドでデータを集約することです。」

上：アームがすべてに電力を供給します。

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ジョンソンコントロールズはすでにアームチップを使用してチラーシステムを管理し、エネルギー使用量を50％以上削減しています。

Segarsはまた、Armベースのデバイスは、誰かがCOVID-19のワクチン接種を受けたことを証明できると述べた。 スマートフォンはそのために使用でき、医療情報を保存することもできますが、それに慣れるために、Segars氏は、現在可能な範囲を超えて、デバイス上で高度な暗号化を実行したいと述べました。 彼は、メモリのサイバーセキュリティの問題を排除するのに役立つメモリタグ付けなどの機能を望んでいました。 「ArmV9CPUを搭載した最初のスマートフォン製品は、今年の終わりまでに市販される予定です」とSegars氏は述べています。

Armv9は、セキュリティに加えて、特殊なAI、DSP、およびXRワークロードをサポートします。 Segars氏はまた、ArmとNvidiaの組み合わせにより、グラフィックコンピューティングなどの分野が進歩すると予想していると語った。

パフォーマンスの最大化

上：Armの専用プロセッサー。

画像クレジット：Arm

Segars氏によると、過去9年間で、Armの設計は業界を上回る速度でCPUパフォーマンスを毎年向上させてきました。 彼は、Armがこの勢いをArmv30世代に継続し、次のXNUMX世代のモバイルCPUとインフラストラクチャCPUでCPUパフォーマンスがXNUMX％以上向上すると予想していると付け加えました。

ただし、業界が汎用コンピューティングからユビキタスな特殊処理に移行するにつれて、年間XNUMX桁のCPUパフォーマンスの向上だけでは不十分です。 ArmのTotalCompute設計手法は、特殊な処理を強化するとともに、集中的なシステムレベルのハードウェアとソフトウェアの最適化、およびユースケースパフォーマンスの向上を通じて、全体的なコンピューティングパフォーマンスを加速します。

トータルコンピューティングの設計原則を自動車、クライアント、インフラストラクチャ、IoTソリューションのIPポートフォリオ全体に適用することで、ArmV9システムレベルのテクノロジーはIPソリューション全体に広がり、個々のIPを改善します。 さらに、Armは、周波数、帯域幅、およびキャッシュサイズを増やし、メモリ遅延を減らしてArmv9ベースのCPUのパフォーマンスを最大化するためのいくつかのテクノロジを開発しています。

「開示の詳細はほとんどありませんでした。 レルムは、特にマルチユーザークラウドシステム（アマゾンウェブサービスなど）のセキュリティを向上させる必要があります」と、LinleyGroupの主席アナリストであるLinleyGwennapは電子メールで述べています。 「メモリ保護に関するものは面白そうに聞こえましたが、数年先のようです。 要約すると、v9はv8よりもはるかに小さな改善を提供します。」

コンピューティングの次のXNUMX年

上：イギリス、ケンブリッジのアームズキャンパス。

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Grisenthwaite氏は、より複雑なAIベースのワークロードの需要に対応することで、より安全で特殊な処理の必要性が高まっていると述べました。これは、新しい市場と機会を開拓するための鍵となります。

「私たちがどこに住んでいても働いていても、今年は驚くべき、悲劇的な、そして啓発的な年でした」とSegarsは言いました。 「今こそ、本質的により回復力のある世界を再構築する時です。 コンピューターにおいて、最も緊急のニーズのXNUMXつは、クラウドのデータ処理能力を拡張することです。 どんな犠牲を払ってもそれをすることはできません。 クラウドの変革はそれだけではありません。 特に、従来の電力を大量に消費するデータセンターチップのワットあたりのパフォーマンスに関しては、ほぼ異なります。」

Armは、Ampere Computing、Cadence、Crytek、Foxconn、Fujitsu、Google、Marvell、MediaTek、Nvidia、NXP、Oppo、Red Hat、Renesas Electronics、Samsung、Siemens、Synopsys、Unity Technologies、Vivo、VMware、 Xiaomiグループ。

「私たちはCPUとGPUにも焦点を当てているだけでなく、すべてのコンピューティングに注目し、追加のゲインを提供する新しいシステムテクノロジーを導入することでパフォーマンスを最大化しています」とSegars氏は述べています。 「そして、CPU上でDSPやAIなど、さらに多くのコンピューティングを実行するためにアーキテクチャを拡大しています。」