Armv9：开启Arm下一个计算十年！
芯片架构界的“王者”Arm，如今正向下一个十年奋力“冲锋”。
但与往常不同，这一新的十年，对于Arm来说挑战相当巨大。上有国际贸易及收购风波引发的各方“担忧”，下有RISC-V等新兴阵营的紧追不舍。可即便是在这种大环境之下，Arm过去五年依旧成绩斐然，在各主要应用场景都斩获相当优异的战果。
据Arm统计，过去五年，基于Arm架构的设备出货量超过1000亿，且基于Arm架构的芯片出货量也在持续加速。按照现在的速度，无论是终端、数据网络还是云端，全球100%的共享数据很快将会通过Arm技术进行处理。如此广泛的应用量，也让Arm对下一个十年充满信心与底气，本次亮出的Armv9，也成为Arm对外界展示自身实力，表达这一全球影响力巨大的科技公司顺应AIoT和5G之势，加速通用计算向专用计算进发的决心。
v9架构的诞生，标志着Arm架构演进的又一个里程碑。与此前的Armv8类似，此次重磅推出的Armv9架构是Arm推出新特性和功能的第一步，这些新特性和功能将提供更高的性能、DSP和ML功能以及增强的安全性，这些功能也将以令人惊叹的方式展现计算强大的变革能力。
Arm首席执行官Simon Segars表示，“在展望由AI定义的未来时，我们必须夯实先进的计算基础，以应对未来的独特挑战。Armv9就是我们给出的答案。在通用计算所具备的经济性、设计自由度和可及性的基础上，市场需要普适专用、安全而强大的处理能力，这将驱动下一个3,000亿个基于Arm架构的芯片发展，而Armv9就是这些芯片的技术先驱。”
与Armv8架构不同，v9架构即继承了v8的优势，又青出于蓝。论及二者的差异化，Arm高级副总裁、首席架构师兼技术院士Richard Grisenthwaite在接受记者采访时表示：“首先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、安全这三个技术特性。此外，Armv9一个很重要的特点就是可伸缩矢量扩展（SVE2），SVE2增强了对在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。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。”
尤其是在安全方面，AIoT和5G应用风行的时代，信息和数据安全将越来越成为全民重点关注的问题。Armv9引入了新的安全特性，包括Arm机密计算架构（Confidential Compute Architecture, 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。
Richard Grisenthwaite告诉记者：“因为我们看到一直以来最大的威胁就是在安全领域，我们看到有很多发起的对系统的攻击，这也是为什么在Armv9架构中我们也引入了像Arm机密计算架构（Confidential Compute Architecture, CCA）等安全相关的扩展功能。”
更具体来讲，Arm CCA将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。例如，在商业应用中，机密领域可以保护系统中商用机密数据和代码，无论它们正被使用、闲置或正在传输中。在最近一项针对企业高管的Pulse调查中，超过九成的受访者相信，机密计算可以帮助降低企业在安全方面投入的成本，如此一来，他们可以转而大量的投入工程创新。
当然，AIoT+5G时代，除了安全，算力也是芯片设计厂商高度关注的领域。过去五年，Arm技术每年都以超过业界的速度提升CPU性能 ，Arm将在新一代架构Armv9上保持这个速度，预计未来两代移动和基础设施CPU的性能提升将超过30%。
毕竟，随着行业从通用计算越来越多的向普遍的专用处理发展，每年两位数的CPU性能提升显然是不够的。因此，除了增强专用处理能力，Arm的全面计算（Total Compute）设计方法也将通过集中的系统级硬件和软件优化以及用例性能的提高，加速总体计算性能。
尽管摩尔定律在逐步放缓，但作为计算架构领域大佬的Arm，依然有信心继续保持冲刺，Arm市场营销副总裁Ian SmytheArm表示：“在新一代架构Armv9上，我们将保持这个速度，预计未来两代移动和基础设施CPU的性能提升将超过30%。这个数据是根据业界标准评测工具来衡量的，而且这样30%的算力提升完全是凭借于本身的架构而不是借助于制程工艺来实现。另外，随着摩尔定律正在放缓，我们也将通过最大化地提升频率、带宽、缓存大小、并减少内存延迟，以最大化CPU性能。”
总之，未来十年，Armv9将助力基于Arm架构的芯片出货3000亿颗，尽管这3000亿颗并不完全基于Armv9架构，比如目前Arm的芯片主力均基于Armv8和Armv7架构。但必将更全方位的推动Arm成为从智能手机、服务器、笔记本、汽车以及物联网等更多应用场景芯片的主流，为Arm在智能互联新时代“称霸”芯片江湖奠定坚实而牢固的基础。