ARM：下一個(gè)計(jì)算時(shí)代

丁海驁

導(dǎo)語(yǔ)：沒(méi)有人能否認(rèn)，科技正在成為現(xiàn)在以及未來(lái)整個(gè)人類(lèi)社會(huì)發(fā)展的最新動(dòng)能：我們看到的無(wú)論是物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)、云計(jì)算……數(shù)據(jù)和信息的價(jià)值被徹底釋放出來(lái)，各種不斷刷新和改變現(xiàn)有規(guī)則的新生事物，都源自科學(xué)技術(shù)的不斷推動(dòng)。而做為這一切的基礎(chǔ)，芯片行業(yè)的每一次微小的進(jìn)步，都有可能對(duì)整個(gè)IT行業(yè)、甚至整個(gè)人類(lèi)社會(huì)帶來(lái)不小的改變。

在芯片行業(yè)的江湖中，即便你不了解ARM這家公司和它們的產(chǎn)品，但是筆者可以肯定的是：你一定是ARM的用戶。

高通、三星、NVIDIA、蘋(píng)果、聯(lián)發(fā)科、德州儀器……這一系列耀眼的名單都是ARM的客戶。本身只做設(shè)計(jì)，不做制造、不銷(xiāo)售任何芯片，通過(guò)將IP技術(shù)授權(quán)給廠商，ARM使得目前市場(chǎng)上超過(guò)95%的智能手機(jī)采用來(lái)自ARM設(shè)計(jì)的芯片方案，包括CPU和GPU。僅從2013年至今，全球范圍內(nèi)基于ARM架構(gòu)或取得相關(guān)授權(quán)的芯片，就達(dá)到500億片。

“即便是自2009年以來(lái)，ARM在移動(dòng)端CPU的性能已經(jīng)提升了100倍，也依然要時(shí)刻面對(duì)技術(shù)、市場(chǎng)和用戶越來(lái)越高的要求?！盢andan Nayampally，ARM副總裁暨計(jì)算產(chǎn)品事業(yè)部總經(jīng)理，在2017年3月21日發(fā)布DynamIQ技術(shù)時(shí)談到，隨著智能移動(dòng)終端的大量應(yīng)用，尤其是在物聯(lián)網(wǎng)所強(qiáng)調(diào)的“萬(wàn)物互聯(lián)”的引導(dǎo)下，來(lái)自移動(dòng)端對(duì)數(shù)據(jù)處理和計(jì)算能力的要求越來(lái)越高，因此對(duì)芯片性能的要求也越來(lái)越高。

面對(duì)無(wú)所不在的計(jì)算需求，Nandan Nayampally認(rèn)為：“DynamIQ是針對(duì)下一個(gè)計(jì)算時(shí)代應(yīng)運(yùn)而生的新技術(shù)，是未來(lái)ARM Cortex-A系列處理器的基礎(chǔ)?！?/p>

做為一個(gè)技術(shù)先導(dǎo)型企業(yè)，12年前，ARM推出了革新式的多核ARM11，第一次實(shí)現(xiàn)了在單一群集支持四核用于嵌入式的系統(tǒng)，使得內(nèi)部配置做到多元化、靈活性；6年前，ARM big.LITTLE技術(shù)實(shí)現(xiàn)異構(gòu)計(jì)算的多核。而ARM此次推出的DynamIQ技術(shù)，是對(duì)2011年推出的ARM big.LITTLE技術(shù)的演進(jìn)——延續(xù)了“根據(jù)不同的任務(wù)選擇最合適的處理器”的思考方式，DynamIQ更強(qiáng)調(diào)能夠在單一群集中最多部署8個(gè)核，且每個(gè)核都可以有各自不同的性能特征，而這，使得對(duì)于芯片群集的可配置性又被大大推進(jìn)了一步。

從應(yīng)用層面講，DynamIQ的應(yīng)用場(chǎng)景被定義為：覆蓋從端到云的安全、通用平臺(tái)，將被廣泛應(yīng)用于汽車(chē)、家庭以及數(shù)不勝數(shù)的各種互聯(lián)設(shè)備。進(jìn)而，幫助這些設(shè)備所產(chǎn)生的以澤字節(jié)為計(jì)算單位的數(shù)據(jù)，在云端或者設(shè)備端被用于機(jī)器學(xué)習(xí)，從而實(shí)現(xiàn)人工智能的應(yīng)用。

Nandan Nayampally也從應(yīng)用層面強(qiáng)調(diào)了DynamIQ對(duì)于加速人工智能在各個(gè)領(lǐng)域應(yīng)用普及的價(jià)值和作用。他認(rèn)為：從技術(shù)層面講，目前針對(duì)人工智能的算法和應(yīng)用場(chǎng)景個(gè)不相同，而且市場(chǎng)上針對(duì)人工智能算法的加速模塊種類(lèi)也非常多，但歸根到底，對(duì)于推進(jìn)人工智能技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域走向深入應(yīng)用的基礎(chǔ)，還是在于CPU和片上系統(tǒng)部分。

而此次推出的DynamIQ，采用ARMv8.2版本指令集，其中包含有專門(mén)針對(duì)人工智能工作負(fù)載的指令集，以及相應(yīng)的優(yōu)化庫(kù)。而專門(mén)的AI工作負(fù)載，可能有50倍性能的提升。這也就意味著DynamIQ能夠?qū)崿F(xiàn)人工智能工作負(fù)載在CPU各個(gè)核上的部署和分配更加高效。

同時(shí)，針對(duì)人工智能多元化的實(shí)施和運(yùn)營(yíng)，DynamIQ提供了專門(mén)針對(duì)這些AI的加速模塊接口，從而使得來(lái)自用戶端的響應(yīng)速度可以更快?！拔覀冾A(yù)計(jì)，最新一代解決方案可實(shí)現(xiàn)比基于Cortex-A73的設(shè)備高50倍的人工智能性能，并最多可提升10倍CPU與SoC上指定硬件加速器之間的反應(yīng)速度?！盢andan Nayampally強(qiáng)調(diào)，DynamIQ一方面能夠?qū)崿F(xiàn)通用處理器在AI性能方面的提升，另外一方面，能夠?qū)崿F(xiàn)通用的處理器和專門(mén)加速模塊之間快速的響應(yīng)和連接。所以，整個(gè)片上系統(tǒng)本身針對(duì)AI的性能就能夠得到提升?！坝绕涫轻槍?duì)一些本身體積受限的小設(shè)備而言，這一點(diǎn)是非常重要的?！?/p>

采訪的最后，Nandan Nayampally說(shuō)：ARM有這樣的一個(gè)傳統(tǒng)，2017年發(fā)布一個(gè)新的技術(shù)，那么第二年就會(huì)在設(shè)備端得到使用；我們的另一個(gè)傳統(tǒng)是，每一個(gè)新的技術(shù)一般來(lái)說(shuō)都是率先被用在智能手機(jī)的領(lǐng)域，然后是被應(yīng)用在汽車(chē)領(lǐng)域和其他嵌入式系統(tǒng)。

“不過(guò)相對(duì)而言，我認(rèn)為企業(yè)級(jí)市場(chǎng)在DynamIQ技術(shù)的使用上也會(huì)更快一些?！?Nandan Nayampally說(shuō)。endprint