安谋科技：十年磨一剑的Armv9架构，下半年将有终端面市

电子发烧友网报道（文/黄晶晶）从2011年推出Armv8，到2021年推出Armv9，这十年中Arm的设备已经无处不在，基于Arm设备出货已经1800亿，覆盖各行各业。安谋科技高级FAE经理邹伟在第九届EEVIA年度中国电子ICT媒体论坛暨2021产业和技术展望研讨会上表示，基于Armv9架构的处理器终端将于今年下半年面市。

Armv9架构特色

Armv9架构重点进行了三方面的提升，一是机器学习，随着人工智能的火热，专用的加速器变得流行，那么CPU架构也需要适时引入机器学习做计算。二是，真实的信号处理，它能够方便地适应机器学习，以及更多的数据处理要求。三是增强了安全性。在底层架构上CPU增强了对安全的支持。

Armv9架构设计的理念在于既方便客户设计，又能够广泛覆盖到应用。邹伟表示，CPU架构的设计挑战在于，CPU负载越来越复杂，场景的多样化意味着需求的不同。同时，随着摩尔定律的放缓，如果继继追求性能、功耗。还有的芯片的研发成长变高，生产周期变长，就要求有更好的架构和IP的支持。此外就是CPU架构能在较长的生命周期中支持到尽可能广泛的应用。

系统提升

处理器性能的提升不再是以PPA（面积、性能和功耗）来衡量，而因考虑系统级的优化。因此，Armv9针对频率、带宽、缓存大小等指标进行了提升。首先是提升频率，3GHz的CPU，每提升100兆，性能提升3%；其此是内存访问低时延，例如减少5纳秒，性能提升1%；另外，带宽从20Gb到60Gb，10Gb大概提升2%的性能，Cache大概能达到9%的性能提升。



Arm就是从这些细微的方面着手使得Armv9架构处理器的性能提升达到30%。这也是全面计算的优势体现。

这几年，Arm已经将处理器版图从消费电子延伸到PC、服务器等领域。邹伟表示，在苹果M1采用8核CPU，4+4大小核设计后越来越多的企业认可Arm的big.LITTLE设计，因此可以说Arm几乎都是超前的对基础架构进行了创新，以支持终端产品的应用和创新。

此外，Arm的MaliGPU IP也从移动设备端进入到汽车领域。相较于移动端，汽车领域对GPU的需求更加重视安全和虚拟化技术，功能安全很好理解，而虚拟化方面，由于汽车的多屏化趋势，相比手机已经不只一块屏幕，那么对于图像虚拟化的要求更高。

安全

近年来，网络安全事件频发，摄像头被攻破、人脸识别信息被窃取等，网络攻击将成为工程人员不可忽视的安全问题。

面对这种情况，Arm推出了平台安全架构PSA，在国内联合信通院实验室，进行PSA认证。在芯片设计时可以采用安全IP，设计符合安全规范的芯片。也让芯片的采用方知晓设备是否满足某种设计规范、是否安全。



Armv9架构在安全方面有着不少创新，通常会有安全区域应用于金融支付，但对那些人脸认别的数据，它非常敏感，但可能不在支付安全区域，若放非安全区域又不安全，我们如何保护这一类数据？邹伟解析，Armv9引入了机密计算，它的特别之处在于，应用程序可以根据自己的需求，在非安全领域运行的时候，若有些数据和代码需要保护，则能够申请进入机密计算，系统会分配相应的空间，确保安全。简单来说，Armv9提出的机密计算，提供更灵活的方案，在非安全领域内的应用程序，能随时动态的申请保护它的代码和数据，从而达到对个人数据的保护，这跟以前的方式有很大的不同。