华为也能用的Armv9，引发市场新的竞争力

lzhjxgz · 发表于 2021-4-5 16:18:34

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Arm架构在如今的电子行业中可以说是无处不在。自1990年Arm公司正式成立Armv4架构到2011年Armv8架构，短短21年架构经过了5次重大升级。而Armv8意味着Arm正是从AArch32迈进AArch64，凭借强大的实力在过去的五年基于Arm架构的设备出货量超过了1000亿。

十年转瞬，Armv9架构终于露出庐山真面目，适用于Arm全系列芯片的Armv9架构，这次的升级瞄准的则是日益强大的安全、人工智能（AI）和无处不在的专用处理的需求。实际上，Armv9架构的推出也与正预示着行业的发展方向。凭借新架构，Arm提出了3000亿的目标。

Armv9的三个技术特性

根据Arm高级副总裁、首席架构师兼技术院士Richard Grisenthwaite的介绍，Armv9架构是基于Armv8既往成功的基础，并增添了针对矢量处理的DSP、机器学习ML、安全等这三个技术特性。

Armv8之所以“统治”市场十年之久，最大的升级点便是引入了64架构，即AArch64，这也是Arm版本升级最大的一次改变。除此之外，AArch64摒弃了此前的处理器模式、优先级级别等传统概念，提出了EL（Exception level），并在兼容设计上定义了两套运行环境ES（Execution state）。这些也都被Armv9所继承，可以说Armv9是集大成者，将Arm三十多年的核心完美继承下来。

矢量处理的DSP、机器学习ML处理能力提升要归功于可伸缩矢量扩展（SVE2）和矩阵乘法指令的引入。相比SVE的128位矢量，SVE2可以支持多倍128位运算，最多2048位，因此才有如此魔力可以增强对在CPU上本地运行的5G系统、虚拟和增强现实以及ML工作负载的处理能力。

根据Richard Grisenthwaite的介绍，SVE2增强多项DSP和机器学习ML处理能力，例如Scatter-Gather DMA直接存储器访问，把它放到CPU架构中，能实现更多的循环，更大的DSP处理能力，从而支持更多的并行化。

安全能力提升则主要是通过Arm推出的全新的机密计算架构CCA（Confidential Compute Architecture）实现，根据介绍CCA通过打造基于硬件的安全运行环境来执行计算，保护部分代码和数据，免于被存取或修改，甚至不受特权软件的影响。同时还将基于此前的TrustZone安全技术引入动态创建机密领域(Realms)的概念，机密领域面向所有应用，运行在独立于安全或非安全环境之外的环境中，以实现保护数据安全的目的。