今天,ARM正式發(fā)布了全新DynamIQ技術,DynamIQ技術就是一個全新單集群多核微架構,它針對人工智能做了優(yōu)化,也對功耗,靈活性(可以自己設置大小核結構),存儲和計算架構都做了新的設計,有新的指令集,所以下一代的CortexA處理器可以采用這個架構設計多核處理器。特此說明。在下面的文中我會把DynamIQ技術改稱DynamIQ微架構。
今天,ARM在北京舉辦盛大媒體發(fā)布會,邀請大陸、臺灣地區(qū)以及日本媒體參加,隆重發(fā)布了全新的DynamIQ微架構。估計很多人已經(jīng)在朋友圈看到了這個新聞(新聞還是稱DynamIQ技術),不過可能80%的人看完之后都會有個疑問?這是個啥技術?腫么沒看懂?結合現(xiàn)場老張和其他媒體的提問以及和ARM發(fā)言人ARM計算產(chǎn)品事業(yè)部總經(jīng)理Nandan Nayampally的私下交流,我分析下這個新技術。
01、為什么選在北京發(fā)布?
這個自然是跟客戶有關,目前中國半導體市場已經(jīng)占據(jù)全球半導體市場近乎2/3的市場,而且中國大陸IC設計業(yè)蓬勃發(fā)展,IC設計公司數(shù)量超過1400家,這比全球其他地區(qū)IC設計公司總數(shù)還多!此外,IC Insights數(shù)據(jù)顯示,大陸地區(qū)純IC設計業(yè)者合計銷售額占比已由2010年的5%,大幅攀升為2016年的10%。2009年大陸僅有深圳海思半導體一家業(yè)者名列全球前50大純IC設計業(yè)者之列。但2016年名列前50大的大陸業(yè)者,已有包括如海思、展訊、中興微電子等11家公司了!
對比大陸純IC設計公司的顯著成長,目前美國業(yè)者銷售額占比是53%但比2010年的69%已經(jīng)大幅下滑了16個百分點(主要是受到博通被安華高收購的影響)。而歐洲地區(qū)由于CSR、Lantiq和NXP的收購,占比由2010年的4%下滑為2016年的1%!目前歐洲地區(qū)名列全球前50大純IC設計業(yè)者僅剩英國Dialog一家。
日本地區(qū)主要純IC設計業(yè)者也僅剩MegaChips一家。雖然2016年該公司銷售額年增20%,但整體日本地區(qū)業(yè)者銷售額占比,還是由2010年的1%,下滑為不到1%。
另根據(jù)“中國半導體行業(yè)協(xié)會”(CSIA)與“臺灣半導體產(chǎn)業(yè)協(xié)會”(TSIA)最新數(shù)據(jù),2016年大陸IC設計業(yè)銷售額為人民幣1,644.3億元(約合239.1億美元),已高于同期臺灣IC設計業(yè)整體產(chǎn)值的新臺幣6,531億元(約合202.1億美元)。所以大陸IC蓬勃發(fā)展也是ARM厚望未來1000億出貨的主力軍。
因此,抓住中國客戶是根本,這也是在中國首發(fā)新技術的主因。Nandan Nayampally公開表示按照慣例,大陸客戶會在一年后推出采用ARM新技術的產(chǎn)品,而且大陸主要智能手機客戶會將率先采用ARM的新技術,所以,毫無懸念的是海思將率先采用這個技術用于麒麟系列處理器,由于支持DynamIQ微架構的ARM Cortex-A系列處理器預計2018年推出,所以,2019年的麒麟990將采用這個新技術!
2、DynamIQ微架構到底是什么技術?
按照Nandan Nayampally的原話來所,DynamIQ多核微架構重新定義了多核設計,代表了多核處理設計行業(yè)的轉折點,而且其靈活多樣性將重新定義更多類別設備的多核體驗,覆蓋從端到云的安全、通用平臺。
我們看到12年前ARM推出了多核的ARM11,第一次實現(xiàn)了單一集群中支持4核的處理器,6年前ARM推出了大小核架構,大核和小核兩個集群實現(xiàn)了異構計算集合,兩個集群的架構釋放了更多計算能力。
到了DynamIQ 單集群微架構,它其實是一個全新架構,可以最多搭配8個不同內核,把芯片級可配置性推上了新的臺階,可以說DynamIQ微架構的推出是ARM big.LITTLE技術的重要演進。自2011年推出以來,ARM big.LITTLE技術為主要計算設備的多核特性帶來了革新。DynamIQ微架構也可以繼續(xù)是使用big.LITTLE架構,以“根據(jù)不同的任務選擇最合適的處理器”的方式來推動高效、智能的多核計算創(chuàng)新。所不同的是DynamIQ big.LITTLE能夠允許對單一計算集群上的大小核進行配置,而這在過去是不可能的。例如,1+3或者1+7的SoC設計配置, 現(xiàn)在因為DynamIQ big.LITTLE使其得以實現(xiàn),尤其在異構計算和具有人工智能的設備上都是需要優(yōu)先考慮的。這是一個很大的進步。
Nayampally認為在智能手機領域,8核已經(jīng)可以實現(xiàn)很好的性能,不用更多核。
反而是在企業(yè)級應用領域,可以利用Corelink等技術形成3個集群、4個集群、8個集群的多核設計,而且它表示DynamIQ 微架構適合用在企業(yè)級應用。
“有了ARM DynamIQ 多核微架構,每個核每個頻率可以實現(xiàn)細顆粒度的控制,這意味著我們可以快速讓各個處理器實現(xiàn)從開、關到休眠的狀態(tài)切換,還有內存子系統(tǒng)也做了仔細優(yōu)化設計只有使用的時候才激活。所以可以對性能功耗比做很好的優(yōu)化?!彼硎?。
DynamIQ微架構將用在下一代ARM Cortex-A系列處理器上,這個處理器預計2018年發(fā)布!下一代多核處理器就可以采用這個架構了。
3、ARM為什么要推DynamIQ微架構?
毫無疑問,是搶奪人工智能處理器市場!
從今年開始,人工智能將大放異彩深入我們生活的方方面面,Nayampally指出未來5年 基于ARM架構的芯片出貨將超過1000億!要實現(xiàn)這樣大的出貨量,ARM必須卡位人工智能處理器市場。
在演講中,Nayampally指出過去22年,ARM已經(jīng)出貨了500億顆基于ARM架構的芯片;
2005年,ARM全年實現(xiàn)了10億的出貨量
到2010年,ARM實現(xiàn)10億成為季度數(shù)字
到2013年達到每個月10億出貨量
到了2017年的時候,ARM用了4年時間實現(xiàn)了過去了22年的出貨量---500億!四年實現(xiàn)了翻一番的出貨量,所以下個5年實現(xiàn)1000億的出貨量不是夢想!
所以ARM預計其合作伙伴將在2021年完成下一個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)在人們日常生活中的廣泛應用。
Nayampally強調:“ARM是當今行業(yè)的架構首選,我們已解決無所不在的計算需求為己任,推動人工智能、自動控制系統(tǒng)的發(fā)展,并加速虛擬世界與混合現(xiàn)實體驗的整合。為此,我們推出全新的ARM DynamIQ多核微架構,幫助我們的合作伙伴在不犧牲效率的同時實現(xiàn)較以往任何時候都更高的性能表現(xiàn)?!?/p>
4、DynamIQ技術如何支持人工智能計算?
提起人工智能,人們很容易聯(lián)想到NV、賽靈思、英特爾的FPGA,不過Nayampally表示,人工智能其實就是執(zhí)行一些算法,而DynamIQ微架構支持的V8指令集支持神經(jīng)網(wǎng)路卷積運算,可以大大提升人工智能和機器學習效率。
他表示第一代采用DynamIQ微架構的Cortex-A系列處理器在優(yōu)化應用后,可實現(xiàn)比基于Cortex-A73的設備高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響應速度。
“因為目前很多公司開發(fā)了特定的人工智能加速器,所以DynamIQ多核微架構有針對加速器的接口,可以大大提升響應速度?!彼忉屨f?!癝oC設計者可以在單個群集中最多部署8個核,每一個核都可以有各自不同的性能特性。這些先進的能力會為機器學習和人工智能應用帶來更快的響應速度。全新設計的內存子系統(tǒng)也將實現(xiàn)更快的數(shù)據(jù)讀取和全新的節(jié)能特性?!?/p>
另外,他也特別強調了安全----DynamIQ微架構為ADAS解決方案帶來更快的響應速度,并能增強安全性,確保合作伙伴能夠設計ASIL-D合規(guī)系統(tǒng),即使在故障情況下仍可以快速恢復并能夠安全運行。
Nayampally表示DynamIQ技微架構將被廣泛應用于汽車、家庭以及數(shù)不勝數(shù)的各種互聯(lián)設備。
從以上介紹可以看出確實是一個新的高性能處理器設計技術,期待它在人工智能領域帶來更多變化!
(審核編輯: 林靜)
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