팔모바일 장치에서 슈퍼 컴퓨터에 이르기까지 모든 분야에 사용되는 칩의 선두 주자 인 Armv9는 30 년 만에 처음으로 주요 아키텍처 변화를 일으킨 ArmvXNUMX를 공개했습니다. 새로운 설계는 차세대 XNUMX 세대 칩에 비해 XNUMX % 더 빠른 성능을 제공합니다.

Arm은 자사의 설계를 다른 사람들에게 라이센스하는 칩 아키텍처 회사이며, 고객은 지난 100 년 동안 XNUMX 억 개 이상의 칩을 출하했습니다. Nvidia는 영국에 기반을 둔 Cambridge를 인수하는 중입니다. 40 억 달러 투자, 그러나 거래는 규제 승인을 기다리고 있습니다.

언론 브리핑에서 Arm CEO Simon Segars는 Armv9가 향후 300 천억 개의 Arm 기반 칩의 기반이 될 것이라고 말했습니다. Arm의 고객은 현재까지 180 억 개 이상의 칩을 출하했으며이 칩은 전 세계 인구의 70 % 이상을 차지하고 있다고 Segars는 말했습니다.

Segars는“다음 XNUMX 년 컴퓨팅에 대한 Arm의 비전을 공유하게되어 매우 기쁩니다.

새로운 아키텍처에는 디지털 신호 처리 및 기계 학습과 같은 작업을 처리하는 특수 프로세서와 함께 범용 컴퓨팅 장치의 경제성, 설계 자유 및 접근성 이점이 균형을 이루는 처리 기능이 있습니다. 이 회사는 Armv9가 보안 및 인공 지능 기능을 새로운 수준으로 끌어 올렸다고 말합니다.

위 : Simon Segars는 Arm의 CEO입니다.

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Arm은 이전에 8 년에 Armv2011 아키텍처를 출시했으며 스마트 폰 칩, 사물 인터넷 (IoT) 장치 및 다양한 산업용 장치의 기반으로 역사상 가장 성공적인 플랫폼이되었습니다. Arm에는 6,500 명 이상의 직원이 있으며 그중 약 80 %가 엔지니어입니다.

현재 속도로 전 세계 공유 데이터의 100 %가 곧 Arm에서 처리됩니다. 엔드 포인트, 데이터 네트워크 또는 클라우드에서 Segars는 말했습니다. 이러한 보급은 Armv9의 다른 새로운 기능과 함께 더 많은 보안과 성능을 제공 할 책임을 Arm에 전달한다고 그는 덧붙였다.

Armv9의 새로운 기능은 AI, IoT 및 5G가 전 세계적으로 추진력을 얻음에 따라 모든 애플리케이션에서 범용 컴퓨팅에서보다 전문화 된 컴퓨팅으로의 전환을 가속화 할 것입니다.

2011 년에 Arm은 64 비트 처리 아키텍처를 출시하여 Arm 장치가 저전력 모바일 장치에서 고급 슈퍼 컴퓨터로 도약 할 수 있도록했습니다.

“Arm 아키텍처는 정적 인 것이 아닙니다. 우리는 컴퓨팅 세계의 끊임없이 변화하는 요구를 충족시키기 위해 계속해서 혁신하고 진화하고 있습니다.”라고 수석 아키텍트 인 Richard Grisenthwaite는 언론 브리핑에서 말했습니다. “갈수록 연결되는 세상에서 우리는 Arm 프로세서가 모든 단계에서 사용되고있는 것을보고 있습니다. 데이터 수집은 종종 Arm 프로필 프로세스를 기반으로하는 초 저전력 IoT 장치 또는 사실상 우리 모두가 항상 휴대하는 Arm 기반 스마트 폰에서 시작됩니다. … 계속해서 선택되는 프로세서입니다. "

보안은 컴퓨팅의 가장 큰 과제

위 : Arm의 기밀 컴퓨팅 아키텍처는 내부에서 컴퓨팅을 더욱 안전하게 만드는 것을 목표로합니다.

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오늘날 가장 큰 기술 과제 인 전 세계 데이터 보안을 해결하기 위해 Armv9 로드맵은 Arm Confidential Compute Architecture (CCA)를 소개합니다. 기밀 컴퓨팅은 하드웨어 기반 보안 환경에서 계산을 수행하여 권한이있는 소프트웨어에서도 사용 중 액세스 또는 수정으로부터 코드 및 데이터의 일부를 보호합니다.

Arm CCA는 보안 및 비보안 세계와 분리 된 영역에서 모든 애플리케이션에서 사용할 수있는 동적으로 생성 된 Realm의 개념을 도입합니다. Segars는 Realms가 특정 방식으로 코드를 분리하지만 하드웨어 지원이있는 소프트웨어 컨테이너와 매우 유사하다고 말했습니다.

예를 들어, 비즈니스 애플리케이션에서 Realms는 사용 중, 사용 중, 전송 중 시스템의 나머지 부분에서 상업적으로 민감한 데이터와 코드를 보호 할 수 있습니다. 기업 경영진을 대상으로 한 최근 Pulse 설문 조사에서 응답자의 90 % 이상이 기밀 컴퓨팅을 사용할 수 있다면 보안 비용이 낮아져 엔지니어링 혁신에 대한 투자를 크게 늘릴 수 있다고 생각했습니다.

“Arm Confidential Compute 아키텍처는 동적으로 생성 된 Realm의 개념을 도입 할 것이며, 오늘날 우리가 가지고있는 비보안 또는 보안 세계와는 별개의 컴퓨팅 세계에서 일반 프로그램이 사용할 수 있습니다.”라고 Grisenthwaite가 말했습니다. "Realms는 운영 체제와 본질적으로 분리 된 테스트 가능한 관리 소프트웨어와 소량의 신뢰를 사용합니다."

어디서나 AI

위 : 사물 인터넷은 Armv9에 의존합니다.

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AI 워크로드의 편재성과 범위는보다 다양하고 전문화 된 솔루션을 요구합니다. 예를 들어 2020 년대 중반까지 90 억 개 이상의 AI 지원 음성 지원 장치가 사용될 것으로 예상되며, 온 디바이스 애플리케이션의 XNUMX % 이상에는 비전과 같은 AI 기반 인터페이스와 함께 AI 요소가 포함될 것으로 예상됩니다. 또는 음성.

이러한 요구를 해결하기 위해 Arm은 Fujitsu와 제휴하여 SVE (Scalable Vector Extension) 기술을 개발했습니다. 세계에서 가장 빠른 슈퍼 컴퓨터. 이러한 작업을 기반으로 Arm은 Armv2 용 SVE9를 개발하여 광범위한 애플리케이션에서 향상된 ML (머신 러닝) 및 DSP (디지털 신호 처리) 기능을 지원합니다.

Moor Insights & Strategies의 분석가 인 Patrick Moorhead는“새로운 세대의 Arm 명령어 세트와 기술 기능에 대해 기대하고 있습니다. “성능 측면에서 Arm은 ML 기능을 최종 제품에 쉽게 통합 할 수 있도록 지원합니다. 대부분의 성능 사례, 특히 CPU의 경우 설계 아키텍처와 명령어 세트에 대한 것임을 인식하는 것이 중요합니다. 즉, 칩 설계자는 여전히 성능이 뛰어난 것을 설계해야합니다. 보안도 극적으로 향상되고 있으며 오늘날 이러한 기술을 완전히 활성화하면 알려진 대부분의 공격을 차단할 수 있습니다. 첫날은 아니지만 Arm도 'Realms'로 미래를 생각한 것 같다.”

SVE2는 5G 시스템, 가상 및 증강 현실, 이미지 처리 및 스마트 홈 애플리케이션과 같이 CPU에서 로컬로 실행되는 ML 워크로드의 처리 능력을 향상시킵니다. 앞으로 몇 년 동안 Arm은 Mali 그래픽 처리 장치 (GPU) 및 Ethos 네트워크 처리 장치 (NPU)의 지속적인 AI 혁신에 더해 CPU 내 행렬 곱셈의 상당한 향상을 통해 기술의 AI 기능을 더욱 확장 할 것입니다.

Segars는 Johnson Controls라는 한 고객이 9 세기 이상 건물의 자동화 및 제어 장비에 대해 작업 해 왔습니다. Segars는“이들은 Arm 기반 칩의 주요 사용자이며 이제 오늘 출시되는 새로운 ArmvXNUMX 아키텍처와 함께 제공되는 향상된 AI 및 보안 기능에 대해 이야기하고 있습니다. "JC가 고려하고있는 한 가지 업그레이드는 AI 기반 디지털 트윈을 사용하여 회사 내에서 실시간으로 주요 장비를 모니터링하고 클라우드의 데이터를 집계하는 것입니다."

위 : Arm은 모든 것을 강화합니다.

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Johnson Controls는 이미 Arm 칩을 사용하여 냉각기 시스템을 관리하고 에너지 사용을 50 % 이상 줄였습니다.

Segars는 또한 Arm 기반 장치가 누군가가 COVID-19 예방 접종을 받았음을 증명할 수 있다고 말했습니다. 스마트 폰이이를 위해 사용될 수 있고 의료 정보를 저장할 수 있지만,이를 편안하게하기 위해 Segars는 오늘날 가능한 것 이상으로 장치에서 실행되는 고급 암호화를 원한다고 말했습니다. 그는 메모리 사이버 보안 문제를 제거하는 데 도움이되는 메모리 태깅과 같은 기능을 원합니다. Segars는“Armv9 CPU가 탑재 된 첫 번째 스마트 폰 제품은 올해 말에 상용화 될 것입니다.

보안 외에도 Armv9는 특수 AI, DSP 및 XR 워크로드를 지원합니다. Segars는 Arm과 Nvidia의 결합이 그래픽 컴퓨팅과 같은 영역을 발전시킬 것으로 기대한다고 말했다.

성능 극대화

위 : Arm의 특수 프로세서.

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지난 9 년 동안 Arm 설계는 업계를 능가하는 속도로 매년 CPU 성능을 향상 시켰습니다. 그는 Arm이 향후 30 세대 모바일 및 인프라 CPU에 비해 ​​예상되는 CPU 성능이 XNUMX % 이상 증가하면서 ArmvXNUMX 세대로이 모멘텀을 계속할 것이라고 덧붙였습니다.

그러나 업계가 범용 컴퓨팅에서 유비쿼터스 전문 처리로 이동함에 따라 연간 두 자릿수 CPU 성능 향상으로는 충분하지 않습니다. 특수 처리를 강화하는 것과 함께 Arm의 Total Compute 설계 방법론은 집중된 시스템 수준의 하드웨어 및 소프트웨어 최적화와 사용 사례 성능 향상을 통해 전체 컴퓨팅 성능을 가속화합니다.

자동차, 클라이언트, 인프라 및 IoT 솔루션의 전체 IP 포트폴리오에 Total Compute 설계 원칙을 적용함으로써 Armv9 시스템 수준 기술은 개별 IP를 개선 할뿐만 아니라 전체 IP 솔루션에 적용됩니다. 또한 Arm은 주파수, 대역폭 및 캐시 크기를 늘리고 메모리 지연 시간을 줄여 Armv9 기반 CPU의 성능을 극대화하는 여러 기술을 개발하고 있습니다.

“공개 내용에는 세부 사항이 거의 없었습니다. 영역은 특히 다중 사용자 클라우드 시스템 (예 : Amazon Web Services)의 보안을 향상시켜야합니다.”라고 Linley Group의 수석 분석가 인 Linley Gwennap은 이메일을 통해 말했습니다. “기억 보호 기능은 흥미로 웠지만 몇 년이 지나야 할 것 같습니다. 요약하면 v9는 v8보다 훨씬 작은 개선 효과를 제공합니다. "

컴퓨팅의 다음 XNUMX 년

위 : 영국 케임브리지의 Arm 캠퍼스.

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Grisenthwaite는 더 복잡한 AI 기반 워크로드에 대한 수요를 해결하는 것이 더 안전하고 전문화 된 처리에 대한 필요성을 유발하고 있으며, 이는 새로운 시장과 기회를 여는 데 핵심이 될 것이라고 말했습니다.

Segars는“우리가 어디에서 살거나 일하고 있든 상관없이 놀랍고 비극적이며 계몽적인 해였습니다. “이제 본질적으로 더 탄력적 인 세상을 재건 할 때입니다. 컴퓨터에서 가장 시급한 요구 사항 중 하나는 클라우드의 데이터 처리 용량을 확장하는 것입니다. 어떤 대가를 치르더라도 그렇게 할 수는 없습니다. 클라우드 혁신은 그 이상의 의미가 아닙니다. 특히 전통적으로 전력을 많이 소비하는 데이터 센터 칩의 와트 당 성능에 관해서는 거의 다릅니다. "

Arm은 Ampere Computing, Cadence, Crytek, Foxconn, Fujitsu, Google, Marvell, MediaTek, Nvidia, NXP, Oppo, Red Hat, Renesas Electronics, Samsung, Siemens, Synopsys, Unity Technologies, Vivo, VMware 및 샤오 미 그룹.

Segars는“우리는 CPU와 GPU에만 초점을 맞추는 것이 아니라 모든 컴퓨팅을 살펴보고 추가 이점을 제공하는 새로운 시스템 기술을 배포하여 성능을 극대화합니다. "그리고 우리는 CPU에서 DSP 및 AI와 같은 더 많은 컴퓨팅을 실행하기 위해 아키텍처를 확장하고 있습니다."