ARM全新DynamIQ架構(gòu)奠定未來10年發(fā)展基礎(chǔ)
展望2020,人工智能將會(huì)無所不在,機(jī)器將會(huì)普遍具備自學(xué)習(xí)能力,您的智能手機(jī)將會(huì)聽懂您的吩咐去撥打電話、訂機(jī)票、訂酒店、接聽來電,當(dāng)您走到小區(qū)門口或家門口時(shí),閘門或房門會(huì)自動(dòng)為您打開,并問候您,一旦您走進(jìn)家里,一切電器都會(huì)按照您的喜好自動(dòng)為您調(diào)節(jié)好。
無人駕駛汽車或具備自動(dòng)巡航和泊車功能的汽車將會(huì)普及,您的汽車會(huì)自動(dòng)根據(jù)路況行駛或避撞,也會(huì)根據(jù)您的語音指令自動(dòng)找出到目的地最佳路線,或轉(zhuǎn)向和泊車,或自動(dòng)根據(jù)駕車人和乘車人情況調(diào)節(jié)汽車內(nèi)空調(diào)溫度和風(fēng)力。
到了2020年,5G通信也會(huì)進(jìn)入我們的日常生活和工作。5G可以為我們帶來一個(gè)極低延時(shí)和超高帶寬通信的生活,可以肯定的是數(shù)據(jù)將會(huì)以爆炸式的速度去增長。
ARM計(jì)算產(chǎn)品事業(yè)部總經(jīng)理Nandan Nayampally指出:“所有這些都意味著需要更高、更強(qiáng)的處理能力,而且我們不能夠完全依賴于云端來進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理,萬一云連接不可靠或斷線了怎么辦?我們不可能把自己的身價(jià)性命和生活質(zhì)量交給云。此外,我們需要設(shè)備本身能夠?qū)崿F(xiàn)更低的功耗、更低的散熱、以及更高的性能。”
圖1:ARM計(jì)算產(chǎn)品事業(yè)部總經(jīng)理Nandan Nayampally
所有這些計(jì)算系統(tǒng)都呈現(xiàn)出越來越大的智能化趨勢(shì),同時(shí),它們也會(huì)實(shí)現(xiàn)更出色的用戶體驗(yàn),當(dāng)然前提是要確保安全,以及非常高的性能功耗比。
Nandan Nayampally表示:“這就意味著我們?cè)谔幚砥髌脚_(tái)上的設(shè)計(jì)方法一定要有新思路,而這就是我們開發(fā)全新DynamIQ架構(gòu)的背景,我們必須從底層重新進(jìn)行開發(fā),來呈現(xiàn)一個(gè)更高性能的計(jì)算平臺(tái)。它不光是提高了處理器本身的性能,更重要的是,整體片上系統(tǒng)的性能都能得到提升。”
可以說,ARM的DynamIQ是針對(duì)下一個(gè)計(jì)算時(shí)代的需求而應(yīng)運(yùn)而生的新技術(shù),它重新定義了多核(mulTIcore redefined)。DynamIQ是一個(gè)多核的新群集。在以前,當(dāng)我們?cè)谧龌贏RM的多核群集時(shí)候,一個(gè)群集里面必須要同等級(jí)別、同樣運(yùn)算能力的核放在一起。如Big.LITTLE架構(gòu),一個(gè)大核必須對(duì)應(yīng)一個(gè)小核?,F(xiàn)在,借助DynamIQ架構(gòu),一個(gè)群集當(dāng)中可以最多放8個(gè)核,而且這8個(gè)核可以是不同處理能力的內(nèi)核。這就意味著,現(xiàn)在所有的多核芯片供應(yīng)商能夠擁有實(shí)現(xiàn)同構(gòu)或異構(gòu)計(jì)算的靈活性。
此外, DynamIQ架構(gòu)對(duì)于內(nèi)存子系統(tǒng)也做了重新設(shè)計(jì),內(nèi)核本身也具有更強(qiáng)的處理能力和更高的性能。
圖2:ARM總經(jīng)理Nandan Nayampally主持DynamIQ架構(gòu)發(fā)布儀式
全新的DynamIQ架構(gòu)徹底奠定了未來10年ARM Cortex-A系列處理器的發(fā)展基礎(chǔ),它代表了多核處理設(shè)計(jì)行業(yè)的轉(zhuǎn)折點(diǎn),其靈活多樣性將重新定義更多類別設(shè)備的多核體驗(yàn),覆蓋從端到云的安全、通用平臺(tái)。
DynamIQ架構(gòu)將被廣泛應(yīng)用于汽車、家庭以及數(shù)不勝數(shù)的各種互聯(lián)設(shè)備,這些設(shè)備所產(chǎn)生的以澤字節(jié)(ZB,一澤字節(jié)大約等于1萬億GB)為計(jì)算單位的數(shù)據(jù)會(huì)在云端或者設(shè)備端被用于機(jī)器學(xué)習(xí),以實(shí)現(xiàn)更先進(jìn)的人工智能,從而帶來更自然、更直觀的用戶體驗(yàn)。
• Nandan Nayampally表示:“基于DynamIQ big.LITTLE架構(gòu)的多核處理器可以提供更高效、更靈活的多核配置,而且借助專用處理器指令和優(yōu)化庫,其人工智能運(yùn)算性能在未來3-5年可望提升50倍。此外,DynamIQ big.LITTLE架構(gòu)也實(shí)現(xiàn)了與片上加速器和存儲(chǔ)器的緊密結(jié)合,這可以提升10倍的溝通速度,進(jìn)而加速人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)的運(yùn)算。”
DynamIQ架構(gòu)技術(shù)的推出是ARM big.LITTLE技術(shù)的重要演進(jìn)。自2011年推出以來,ARM big.LITTLE技術(shù)為主要計(jì)算設(shè)備的多核特性帶來了革新。DynamIQ big.LITTLE將繼續(xù)通過“根據(jù)不同的任務(wù)選擇最合適的處理器”的方式來推動(dòng)高效、智能的多核計(jì)算創(chuàng)新。
DynamIQ big.LITTLE能夠允許對(duì)單一計(jì)算集群上的大小核進(jìn)行配置,而這在過去是不可能的。例如,1+3或者1+7的SoC設(shè)計(jì)配置, 現(xiàn)在因?yàn)镈ynamIQ big.LITTLE使其得以實(shí)現(xiàn),尤其在異構(gòu)計(jì)算和具有人工智能的設(shè)備上都是需要優(yōu)先考慮的。
ARM計(jì)算產(chǎn)品事業(yè)部總經(jīng)理Nandan Nayampally說:“ARM是當(dāng)今行業(yè)的架構(gòu)首選,我們已解決無所不在的計(jì)算需求為己任,推動(dòng)人工智能、自動(dòng)控制系統(tǒng)的發(fā)展,并加速虛擬世界與混合現(xiàn)實(shí)體驗(yàn)的整合。為此,我們推出全新的ARM DynamIQ技術(shù),幫助我們的合作伙伴在不犧牲效率的同時(shí)實(shí)現(xiàn)較以往任何時(shí)候都更高的性能表現(xiàn)。”
DynamIQ架構(gòu)技術(shù)將在今年晚些時(shí)候?yàn)樗行碌腃ortex-A系列處理器帶來以下全新的特性和功能:
l 針對(duì)機(jī)器學(xué)習(xí)(ML)和人工智能(AI)的全新處理器指令集:第一代采用DynamIQ技術(shù)的Cortex-A系列處理器在優(yōu)化應(yīng)用后,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。
l 增強(qiáng)的多核靈活性:SoC設(shè)計(jì)者可以在單個(gè)群集中最多部署8個(gè)核,每一個(gè)核都可以有各自不同的性能特性。這些先進(jìn)的能力會(huì)為機(jī)器學(xué)習(xí)和人工智能應(yīng)用帶來更快的響應(yīng)速度。全新設(shè)計(jì)的內(nèi)存子系統(tǒng)也將實(shí)現(xiàn)更快的數(shù)據(jù)讀取和全新的節(jié)能特性。
l 在嚴(yán)苛的熱限制下實(shí)現(xiàn)更高的性能:通過對(duì)每一個(gè)處理器進(jìn)行獨(dú)立的頻率控制,高效地在不同任務(wù)間切換最合適的處理器。
l 更安全的自動(dòng)控制系統(tǒng):DynamIQ技術(shù)為ADAS解決方案帶來更快的響應(yīng)速度,并能增強(qiáng)安全性,確保合作伙伴能夠設(shè)計(jì)ASIL-D合規(guī)系統(tǒng),即使在故障情況下仍然能夠安全運(yùn)行。
過去四年里,計(jì)算領(lǐng)域發(fā)生了令人驚嘆的發(fā)展。在已經(jīng)出貨的1000億顆基于ARM的芯片中,有500億顆是由ARM的合作伙伴從2013年到2017年出貨的,這個(gè)數(shù)字充分反映了整個(gè)行業(yè)目前對(duì)于更多計(jì)算的需求。而更非同尋常的是,ARM預(yù)計(jì)其合作伙伴將在2021年完成下一個(gè)1000億顆基于ARM的芯片出貨,在很大程度上這將歸功于人工智能(AI)在人們?nèi)粘I钪械膹V泛應(yīng)用。
ARM DynamIQ架構(gòu)技術(shù)代表了Cortex-A系列處理器未來的前景,而其將推動(dòng)實(shí)現(xiàn)下一個(gè)1000億顆基于ARM芯片的目標(biāo)。對(duì)無所不在的計(jì)算,ARM將以最新的技術(shù)帶來轉(zhuǎn)變和加速,最終實(shí)現(xiàn)ARM的產(chǎn)業(yè)愿景——從芯片到云端的全面計(jì)算。
作為計(jì)算和互聯(lián)革命的核心,ARM技術(shù)正改變著人們生活和企業(yè)運(yùn)行的方式。從不可或缺的領(lǐng)域到無形支持, ARM先進(jìn)的高能效處理器設(shè)計(jì)已應(yīng)用于超過1,000億芯片,安全地為電子設(shè)備提供支持,覆蓋從傳感器到智能手機(jī)乃至超級(jí)計(jì)算的多種應(yīng)用。
ARM擁有超過1,000家技術(shù)合作伙伴,包括世界上最著名的商業(yè)和消費(fèi)品牌。ARM正積極地開展合作,期望能將ARM創(chuàng)新應(yīng)用到所有需要計(jì)算的領(lǐng)域,包括芯片,網(wǎng)絡(luò)和云。