智东西(公众号:zhidxcom)
文 | 轩窗

智东西10月30报道,上周Arm在北京举办今年在中国的第二场技术研讨会。会上,Arm首次在中国全面介绍了Arm在从嵌入式、汽车电子到基础架构、服务器等横跨整个智能物联领域的最新技术动态,以及在生态中与合作伙伴在技术和应用创新上的合作情况。

会后,Arm IP产业事业群战略副总裁Noel Hurley、Arm高级副总裁兼基础设施事业部总经理Drew Henry和Arm机器学习部门商业与市场副总裁Dennis Laudick,与智东西等媒体进行了深度交流和沟通,就在物联网、5G、人工智能新兴技术带领下,给计算市场带来的全新机遇,以及Arm终端CPU路线图、网络基础设施构建、针对机器学习算法和物联网计算的具体优化路线做了详细交流。

一、对标英特尔X86,全新架构争抢PC市场

Arm在计算市场火力全开,AI、5G、IoT一个领域都不少

Arm IP产业事业群战略副总裁Noel Hurley表示,当下计算的第五次浪潮正在袭来,而这一浪潮融合着物联网、5G、人工智能三种新兴技术,但也带来了全新的机遇。

今年8月,Arm首次公开了到2020年的终端事业部的CPU路线图与计算性能数据。

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在这一路线图上,以2017、2018、2019和2020位重要的时间节点,其中包括了Arm在今年5月推出的Cortex-A76架构。Cortex-A76架构可以在不影响功耗效率的情况下实现35%的性能提升。华为海思麒麟980芯片就是采用这一架构的7nm制程的芯片。

不过,Arm的Cortex-A76的诞生在给智能手机带来更多功能的实现的同时,也扰动了PC市场。

Cortex-A76下一代的产品代号为Deimos,Arm计划于今年内交付于合作伙伴。Deimos基于Arm DynamIQ技术,并将针对7nm制造工艺进行优化,预计计算性能将至少提升15%。

到2019年,代号为Hercules的新一代CPU将交付于合作伙伴,与Deimos类似,Hercules也将基于DynamIQ技术,但将针对5nm和7nm两个节点进行优化。在保证计算性能的前提下,还计划在功耗效率和硅片面积上提升10%。

Arm表示正在帮助PC行业克服摩尔定律,为PC机带来高性能、始终在线、始终联网的用户体验。这一路线图就是希望在5G时代下,在用户设备全面更新的时间节点下,通过与合作伙伴的合作,突破英特尔X86架构在PC市场的主导地位。

此外,Arm Artisan物理IP平台和Arm POP IP还能帮助合作伙伴在其所选择的任意的制程节点下发挥极致性能与功耗效率。

二、让所有的处理器都能跑机器学习算法

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接下来,Arm机器学习部门商业与市场副总裁Dennis Laudick介绍了Arm在机器学习领域的进展。

首先,他指出了一个业界的误区:只能用GPU或者DSP进行机器学习。在Arm看来,机器学习可以在所有的处理器、所有的软件中应用,CPU、GPU、NPU等都可以被选择来运行机器学习。

因此,Arm正在构建全覆盖的机器学习平台,在流程、架构、软件上进行一系列的优化,再过几个月将投入上市,面向视觉、语音等应用。“客户可在此平台上进行CPU或是CPU+GPU甚至NPU的开发。”

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今年2月,Arm宣布了其Project Trillium项目,将包括一系列特别设计的处理器,以适应机器学习和神经网络所需的计算类型。

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自动驾驶领域也是Arm关注的重点。今年9月Arm宣布推出“安全就绪”计划,及全球首款集成功能安全的自动驾驶级处理器——Cortex-A76AE。

Cortex-A76AE这款芯片是专门为汽车行业设计的,并针对7nm工艺节点进行了优化。Arm方面表示,这一处理器还针对安全问题首次集成了分核—锁步(Split-Lock)技术。

在这项技术中,SoC中的CPU群集可配置成“分核模式”以实现高性能,其中集群中的两个(或四个)独立CPU可用于各种任务和应用程序。若配置成“锁步模式”下,CPU将处于锁步状态,在群集中创建一对(或多对)锁步的CPU,以实现更高的汽车安全完整性应用。CPU集群可在硅片生产后配置为在任一模式下混合运行。

据了解,Cortex-A76AE是“汽车增强型”处理器路线图中的第一款产品,在Arm全新的路线图中还包括后续的“Helios-AE”和“Hercules-AE”系列,都将针对7nm制程进行优化。

三、5G浪潮下,在云端/终端全面布局 

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Arm高级副总裁兼基础设施事业部总经理Drew Henry表示,在网络基础设施领域,如在交换机、路由器、服务器等产品中,采用Arm架构的芯片约占市场的27%。

Drew Henry认为在5G的浪潮下,由于有大量数据要进行分析、处理和传输,网络架构设计要发生改变,同时服务器将要承担大量的工作负载,如网络存储和安全处理等,这些对于Arm来说都是很好的机会。

为此,在前不久的ARM Techcon 2018大会上,Arm推出了全球基础设施平台Neoverse,并公布了Neoverse处理器IP路线图。

Neoverse解决方案是一套从微架构设计到芯片、软件和系统的创新的解决方案,具有高级别的性能、安全性和可扩展性的特点。

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据Neoverse处理器IP路线图所示,首个基于7nm的“Ares”IP平台将于2019年初推出;2020年将推出7nm+的“Zeus”平台;2021年计划将推出5nm的Poseidon平台。并且,Neoverse平台会一年进行一次迭代,每一代性能提升30%,功耗降低30%。

Drew Henry认为, Neoverse IP路线图专门针对独特的性能、效率和可扩展性要求而设计,从而可适应数据中心的不断变化和全新的工作负载挑战。

为了推进在服务器市场的计划,Arm推出了ServerReady一站式服务。ServerReady通过解决方案整合,把不同IP、不同部件的Arm技术模块进行系统性包装,简化Arm架构的软硬件研发。目的则是让Arm服务器开箱即可用,降低部署Arm架构到云端的成本。

四、升级DesignStart项目,降低IoT开发成本

在IoT领域,Arm在推进快速实现低成本IoT开发的工作,并宣布将其获取Arm IP方式的DesignStart项目进一步升级,在Cortex-M0和Cortex-M3的基础上,又将其功耗最低、面积效率最高的应用处理器Cortex-A5纳入该项目。

Noel Hruley表示,在过去的一年中,该项目中有超过3000个CPU原型下载,其中Cortex-A5共计为20亿台以上设备提供了高性能处理能力。Noel Hruley强调说,A5起步费用是仅7.5万美元,目的则是支持初创公司发展。

Arm也非常看好FPGA未来的发展,日前也宣布与赛灵思合作,在DesignStart项目中推出面向赛灵思FPGA的零授权费和零版税的Cortex-M处理器。

基于Linux的大范围应用,DesignStart项目现以最低的成本为开发人员提供具有Linux功能的Arm CPU,可立即运行操作系统、中间件、编解码器和应用程序,在软件开发这一项就可节省大量的成本。

结语:计算爆发时代下Arm的乘胜追击

当下以大数据为基石,AI、物联网、5G等新兴技术正全面改变着产业和人民的生活,而在计算量爆发的情形下,原有的硬件架构已逐渐不能满足人们对计算量和计算速率的要求。

作为芯片底层的IP授权商,Arm在手机等智能终端的市场占有率已无人能及。然而,从近期Arm的动作来看,Arm正想要借助计算爆发的机会,向着计算市场全面延展,对PC处理器、云端服务器发起冲击。在原有的智能终端市场,Arm则在通过推出DesignStart等项目,将底层用户使用AI、物联网等技术的成本进一步降低,促进智能终端市场的进一步爆发。

可以说,Arm正在乘胜追击,紧抓计算爆发的风口,延展自身市场优势和价值,并从计算的底层硬件推动智能市场发展。