Arm鞏固了在處理器IP領域的領導地位


原標題:Arm鞏固了在處理器IP領域的領導地位
在最近的亞洲電子電氣獎上贏得三個獎項,突顯了Arm致力于開發業內最強大,最高效的CPU IP的決心。
Arm最近贏得了三個獎項,鞏固了其在處理器IP市場的領導地位。 亞洲電子工程大獎:年度最佳IP/處理器,最具話題性產品和技術,以及特色物聯網芯片供應商。
現在已經是第二年了, 亞洲電子工程大獎 慶祝亞洲工程界的創新、創造力和貢獻,這些創新、創造力和貢獻在過去一年中改變了我們的工作、生活和溝通方式。 2022年亞洲電子工程大獎 收集了來自全球137家公司的400多份參賽作品,爭奪22個獎項類別。在其中三個類別中獲勝證明了 Arm 不斷推動創新。
獲獎者
贏得年度最佳 IP/處理器獎的是 Arm Cortex-X2,這是一款 CPU IP,旨在為各種消費類設備提供一流的解決方案,并為筆記本電腦帶來終極性能和出色的手機游戲體驗。
作為 X1 的繼任者,Arm Cortex-X2 最大限度地提高了單線程/突發工作負載的性能,與當今的旗艦 Android 智能手機相比,性能提高了 30%。其新的 NEON 是 DSP 和 ML 工作負載的核心,由于其通過 Bfloat16 格式支持和流水線增強實現了 4 倍的性能增強,因此在 ML 用例中實現了更快的響應。

“除了蠻力性能之外,我們還希望構建一個易于跨細分市場擴展的 CPU 解決方案:從智能手機到筆記本電腦,”Arm 臺灣總裁 CK Tseng 說。我們通過確保在單個 DSU 集群中最多 8 個 Cortex-X2 內核進行性能擴展以及高達 16MB 的更大 L3 緩存支持來實現這一目標。Cortex-X2 在我們日常生活中占據了智能手機和筆記本電腦的中心舞臺。到目前為止,高性能和低功耗的Cortex-X2已被許多旗艦智能手機廣泛采用。
除了這些增強功能之外,Cortex-X2 還包含新的安全功能,例如內存標記擴展,可保護設備免受內存攻擊,因此安全性不會受到損害;安全EL2,隔離設備的可信執行環境,防止泄漏;以及指針身份驗證和分支目標標識符,它們大大減少了可用于面向返回的編程和面向跳躍的編程攻擊的小工具。
“為了節省移動設備的電量,您需要擁有真正高性能的CPU。但是你不想時不時地使用它,“Tseng解釋道。“你需要在最關鍵的時刻使用它。例如,當您打開 Netflix 的那一刻,無需等待 2 秒。打開應用程序后,您應該已經能夠瀏覽電影列表。因此,它必須像突發一樣運行此應用程序,然后將該負載交付給其他較小的 CPU。這將節省整個設備的電池電量。
Arm 還因其 Armv9 獲得了聚光燈獎——最熱門產品和技術獎,這是十年來第一個新的 Arm 架構。Armv9 建立在 Armv8 成功的基礎上,如今,無論計算發生什么,它都能實現最佳的每瓦性能。最重要的是,Armv9路線圖引入了Arm機密計算架構(CCA),其目標是保護世界數據。
機密計算通過在基于硬件的安全環境中執行計算,保護部分代碼和數據在使用時不被訪問或修改,甚至不受特權軟件的訪問或修改。隨著人工智能、物聯網 (IoT) 和 5G 在全球范圍內獲得動力,Armv9 中的新功能將加速每個應用程序從通用計算到更專業計算的轉變。
“Armv9 包括三個主要要素:首先是持續的性能提升——這是我們將繼續投資的東西;其次,我們集成了一種 HPC 類型的機器學習技術,即可擴展矢量擴展版本 2 (SVE2),這非常重要,因為這將使您的 ML 能力提高 10 倍;第三,機密計算架構,“Tseng說。“這是v9的三個關鍵功能。
最后,Arm在特色物聯網芯片供應商類別下獲得了公司獎。
“Arm涉足嵌入式市場已有20多年,并建立了一個全面的生態系統,”Tseng說?!拔覀兊膬瀯莅◤挠布軜?、軟件平臺和工具鏈為所有Cortex-M CPU提供全面的生態系統,以提供開發人員友好的環境;一系列超低功耗處理器,以滿足物聯網市場需求;解決物聯網領域安全問題的安全核心;以及用于AIoT應用的配套NPU處理器的高級ML增強功能。
Cortex-M85、Cortex-M55、Ethos-U55和Ethos-U65是Arm在過去三年中推出的,旨在擴展其面向端點設備的AIoT產品組合的性能,已被許多客戶在其物聯網產品創新中廣泛采用。
領先的技術創新
在過去五年中,基于ARM的芯片出貨量超過1000億臺,預計將很快處理全球100%的共享數據 - 無論是在端點,數據網絡還是云中。有了這樣的普遍性,Arm 有責任提供更高的性能和更強的安全性。
為了響應全球對無處不在的專用處理的需求,以及功能越來越強大的安全性和人工智能,Arm的Armv9為整個生態系統解鎖了新的體驗,從專為移動設備設計的人工智能交互式用例到豐富的8K內容,讓您忘記自己正在看電視。所有這些都是由Armv9 Cortex CPU構建而成的。
“以Arm Cortex-X系列為例,”Tseng說。“第一個Cortex-X定制CPU——Arm Cortex-X1——取得了巨大的成功,代表了我們性能軌跡的重大轉變。它已在芯片中實現,作為三星LSI的Exynos 2100 SoC和高通的Snapdragon 888 5G移動平臺的三集群CPU配置的一部分。這確保了在高端智能手機設備上提供最佳性能,包括新的三星Galaxy S21智能手機。
而 2022年亞洲電子工程大獎 認識到Arm的Cortex-X2 CPU,該公司去年宣布將Cortex-X3推向市場,其性能比Cortex-X2提升了25%。
“你可以看到這種趨勢——我們正在提高現有CPU的性能水平,”Tseng說。“有必要通過旗艦Cortex-X2和Cortex-X3提供性能的進一步進步,以不斷為新的智能手機設備提供令人印象深刻的性能改進。Arm Cortex-X2 專為終極性能而設計,使其成為我們性能最高的 ArmV9 CPU。Cortex-X2 的單線程性能比當今最好的 Android 旗艦智能手機提高了 30%。新的Cortex-X3是Arm的第三代Cortex-X CPU,是 Cortex-X 定制程序 這使參與的合作伙伴能夠塑造最終的產品設計。

新的 Armv9 CPU 顯示了 Arm 對“釋放計算性能”的承諾。全新 Cortex-X3 旨在突破峰值性能的極限,并提供卓越的持續性能和效率。
“作為多功能CPU集群的一部分,我們的目標是通過在下一代消費設備上提供出色的用戶體驗來激勵合作伙伴并吸引最終用戶,”Tseng指出?!霸诠P記本電腦領域,與最新的主流筆記本電腦相比,Cortex-X3的單線程性能提高了34%。一致的性能和微架構改進為強大的 Cortex-X CPU 產品組合奠定了堅實的基礎
與此同時,阿姆的 大。小技術 是目前全球消費類設備(包括智能手機、筆記本電腦和數字電視)最常用的異構處理架構。
“我們的 發電機技術 然后將 Big 和 LITTLE CPU 組合成一個完全集成的集群,“Tseng 解釋道?!按蟮撵`活性。LITTLE CPU 集群非常適合多線程工作負載。該技術可以適應消費設備的動態使用模式,例如游戲和網頁瀏覽的高處理強度,以及短信、電子郵件和音頻的較長時間低處理強度任務。

隨著現代設備越來越多地收集和傳輸敏感數據,安全性比以往任何時候都更加重要。通過第二代 Armv9 CPU,Arm 推出了全新的非對稱內存標記擴展 (MTE) 和增強型特權訪問永不 (EPAN),以改進訪問控制。
根據Tseng的說法,MTE檢測并防止整個系統的內存安全漏洞,為應用程序開發人員提供上市時間的好處。支持 MTE 的設備可以快速有效地識別代碼中的緩沖區溢出和堆損壞。
“非對稱 MTE 在這些安全漏洞的速度、精度和針對性之間提供了更高的靈活性。這有利于使用更穩定的應用程序進行軟件開發,同時也使MTE在整個生態系統中更廣泛地推出,“他說?!霸? Arm,我們采取的方法是通過軟件性能提升來充分實現所有硬件設計工作,以支持開發人員。

Arm 提供功能齊全、支持 MTE 的功能 固定虛擬平臺 (FVP),用于 Arm 的 2022 年整體計算解決方案 (TCS22),以及支持該功能的完整 Android 軟件堆棧。這為開發人員提供了一個平臺,可以在物理設備可用之前驗證其應用程序是否安全穩定。
這 流線 性能分析器,一個組件 手臂開發工作室,使開發人員能夠在將平臺遷移到 Armv9 時輕松可視化和比較性能。對由這些處理器提供支持的設備的支持也將作為 Arm Mobile Studio 的一部分提供,具體取決于此類設備的可用性。這使應用程序開發人員能夠優化其游戲的性能和效率。
適用于各種應用的整體解決方案
“高端市場的需求多種多樣 智能手機 和 筆記本 電腦、數字電視和可穿戴設備。這構成了我們 新的整體計算解決方案 在多個消費設備市場和用例中以不同級別的性能、效率和可擴展性提供最新的 Armv9 功能,“Tseng 說。
新的Armv9 Cortex CPU是Arm更廣泛的基礎 總體計算策略.這需要采用整體系統方法來進行 SoC 設計,以確保 Arm 的解決方案能夠無縫、安全地處理越來越復雜和計算密集型的工作負載和用例。隨著更多消費者設備、用例和需要更強大計算資源的“殺手級應用”的激增,這一點尤其重要。
“我們需要為各種應用程序所需的正確工作負載構建合適的 CPU,”Tseng 解釋道。“對于所有三個Armv9 CPU,我們正在構建三種不同的微架構路徑,這在行業中是無與倫比的。Cortex-X 系列旨在最大限度地提高單線程和“突發”工作負載的性能。微架構中的管道經過結構化和配置,可推動 IPC 性能改進。Cortex-A700 系列優先用于持續的多處理器工作負載,對于需要在散熱受限范圍內持續性能的工作負載,在效率和性能之間實現了最佳平衡。
與此同時,Cortex-A500系列專注于輕量級工作負載,效率第一的設計重點,Tseng說。
“這些'小'內核部分受到我們之前一些較大內核的啟發,預取和預測現在被采用為關鍵的微架構功能。所有三個微架構路徑的中心主題是為我們的 Armv9 CPU 帶來下一代架構功能和用例驅動的優化。


為正確的工作負載采用這些解決方案可以幫助工程師優化其成本和性能。
獨特的提案
Arm 的開發計劃之一是實現“綠色計算”,與全球減少碳排放的努力保持一致。根據Tseng的說法,永不滿足的計算需求不能以犧牲地球上越來越多的電力為代價。
“為了最大限度地減少我們技術對環境的影響,我們希望利用我們在低功耗計算方面的專業知識,每瓦特做更多的事情,”Tseng解釋道。“如果我們開始考慮在何處以及如何進行更改以減少整個技術堆棧的碳影響,那么可能性幾乎是無窮無盡的。然而,對于Arm來說,硬件設計起著關鍵作用。對于硬件設計人員來說,能源效率長期以來一直勢在必行。提供越來越多的計算性能,同時提高能源效率,這是我們的合作伙伴每天對我們的要求。但現在我們需要更進一步。為了產生重大的長期影響,技術路線圖不能再只關注性能。脫碳必須成為優先事項。
接下來,Arm的生態系統不僅僅是一個“生態系統”。
“Arm 及其生態系統正在利用 Arm IP 來提高效率,最大限度地提高每瓦性能,并減少排放,無論計算發生在何處,”Tseng 說?!癆rm 和我們的全球合作伙伴生態系統由 300 多個軟件合作伙伴組成,隨時準備幫助加速產品之旅,無論計算發生在何處——從最小的、功耗受限的端點到跨越網絡邊緣的全球計算平臺,Arm 和我們的全球合作伙伴生態系統都可以滿足所有需求?!?/span>
最后,它永無止境地追求釋放越來越高的計算能力。除了在消費類設備領域的領先地位外,Arm 還涉足嵌入式市場 20 多年。Arm 的開發平臺和面向軟件開發人員的工具具有無與倫比的高效處理能力,包括 AI 增強的端點智能、端到端安全性和可擴展解決方案,使創建未來設備變得更加輕松和高效。
最重要的是,整個價值鏈可以努力實現的通用安全語言有助于簡化安全實施,而可重復使用和可消費的認證則鼓勵行業協作。
“隨著越來越多的客戶采用PSA認證的安全要求,它允許客戶,網絡安全保險公司和監管機構輕松識別您產品的安全憑證。PSA Certified 正在將生態系統統一在一種通用語言下,為物聯網行業的所有利益相關者徹底改變物聯網安全,“Tseng說。
領導力的證明
在亞洲電子電氣大獎上贏得三個獎項,彰顯了 Arm 致力于開發業內功能最強大、效率最高的 CPU IP 的決心。
“Arm很榮幸能夠獲得來自 EE時報亞洲“曾國藩評論道。“Arm 一直在投入大量資源,為消費類設備、物聯網和嵌入式設計創建解決方案。該獎項是領先專業媒體對我們努力成為半導體、物聯網和技術行業領先解決方案和技術提供商的極好認可。這也鼓勵我們繼續在這一領域進行投資,為行業做出更多貢獻。
但正如他們所說,人們不能固步自封。在綠色可持續發展的持續趨勢中,Arm 將繼續在性能、計算和軟件等核心領域提供切實的好處,成為 Arm 脫碳計算未來的催化劑。
“連通性不能以犧牲我們的星球為代價。為了盡量減少我們技術對環境的影響,我們希望利用我們在低功耗計算方面的專業知識,每瓦特做更多的工作,提供一個獨特的機會來推動連接,同時降低碳消耗,“Tseng說。
展望
雖然今年整個半導體行業將放緩,但Tseng認為市場的長期前景是光明的。
“短期內仍然具有挑戰性,但現在邊境已經開放,人們一直在做更多的戶外活動,總的來說,我們看到對電子產品的巨大需求,無論是人工智能,還是更好的汽車,還是集成度更高的智能建筑。未來幾年的整個半導體行業非常有前途,“Tseng說?!柏撁嬗绊懣赡苁嵌唐诘?,也許是六個月。但短期內真的很難預測,但從長遠來看,毫無疑問——需求是巨大的。
根據Tseng的說法,Arm提供的不僅僅是IP,而是整個供應鏈成本的整體降低。
“我們對開放標準和開源的持續投資將為我們的客戶和客戶的客戶平滑開發周期。這是Arm將繼續為市場提供的價值,“Tseng說?!氨M管今天的市場上有競爭對手,就像32年前一樣,我們將繼續推動和承諾的重點是確保我們有一個完整的生態系統來支持我們的客戶,支持我們的客戶的客戶和開發人員。當他們選擇Arm時,他們將能夠降低成本或設計周期,以便他們能夠以比使用其他解決方案更快地將產品推向市場。
責任編輯:David
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