一直以来,Arm以向市场提供IP授权业务为主,其合作伙伴基于Arm的IP来开发自家的解决方案和产品。近年来,Arm已经转向为一家计算平台公司,Arm不仅提供IP授权业务,也提供Arm 全面计算解决方案 (Arm® Total Compute Solutions)、Arm Neoverse™平台、Arm Corstone™ 以及 SOAFEE 等完整的计算平台。

电子工程专辑讯 一直以来,Arm以向市场提供IP授权业务为主,其合作伙伴基于Arm的IP来开发自家的解决方案和产品。近年来,Arm已经转向为一家计算平台公司,Arm不仅提供IP授权业务,也提供Arm 全面计算解决方案 (Arm® Total Compute Solutions)、Arm Neoverse™平台、Arm Corstone™ 以及 SOAFEE 等完整的计算平台。

Arm计算平台 

中国是Arm 的最大市场之一,也是其增长最快的市场之一。在“Arm Tech Symposia 年度技术大会深圳场,Arm 高级副总裁兼基础设施事业部总经理 Mohamed Awad表示,中国合作伙伴基于 Arm 架构芯片的总出货量已累计达 300 亿颗,也就是说,仅中国市场的出货量来看,就能平均为地球上的每个人出货近四颗芯片。

Arm 高级副总裁兼基础设施事业部总经理 Mohamed Awad

目前,Arm在中国有近 400 家技术授权客户,这个数字每个月都在不断攀升。Mohamed Awad表示,来自中国市场的创新也是 Arm 不断发展,并在业务上取得成功的原因之一。

新技术需求下,“芯片定制”加速变革

人工智能 (AI) 时代已经到来,Arm 对这个时代的到来蓄势已久。

在传统服务器系统架构中,如图1,左边是内存,然后内存连接到一个现成的通用 CPU,这个 CPU 又负责管理多个加速器。这样的传统架构是过去市场上唯一可用的架构。

但这个架构的问题在于,CPU 以及加速器之间的接口直接限制了产品最终的性能水平,比如数据传输的吞吐率和链路带宽等,如果链路不佳,只有少量的数据进入加速器,那加速器的性能是没有办法发挥到极致的。因为所有的加速器都必须要通过一个 CPU 访问额外的内存,这样就无法达到内存的一致性,也就意味着加速器的性能无法被充分利用。

图1:基础设施领域的传统系统架构

Arm架构的精髓所在是,客户可以根据自己的应用场景和需求进行定制化。

Mohamed Awad表示,设计方根据用户的实际场景和用例进行定制化的CPU 设计,从而提高加速器的使用效率。只有具体了解最终用例是什么,并且根据你的使用场景针对性地设计CPU,才能获得更好的效率,才能达到产品最佳的表现性能。

NVIDIA GH200 Grace Hopper 超级芯片改变传统架构,基于 Arm Neoverse 搭配 NVIDIA GPU,其每一个 CPU 都可以单独和一个加速器相连,具有较强的内存一致性。据悉,在这样的架构当中,72 颗 Arm Neoverse 核心,加上来自 NVIDIA 的 GPU的组合,其AI 性能较基于x86架构的系统可提升 10 倍。

面向新的技术需求,基础设施领域出现了现代化的系统架构

全球已经有不少超大规模云服务商选择和Arm 合作,包括亚马逊云科技、微软等。在国内,阿里巴巴的倚天 710、鸿钧微电子以及遇贤微电子等都是基于Arm Neoverse平台进行服务器 SoC 的开发。云豹智能也在云计算与数据中心进行 DPU创新设计。而联想则更多地是将基于Arm架构的解决方案部署到 5G 应用领域。

微软 Azure Cobalt 100

为了帮助客户降低开发成本并加速产品上市进程,Arm推出了Arm Neoverse 计算子系统 (CSS) 。近期,微软发布的Cobalt 100 CPU,便是基于Neoverse CSS。

Arm Neoverse 计算子系统 (CSS)

Mohamed Awad表示,我们也得到了很多来自于合作伙伴的反馈,其中一个合作伙伴反馈说,通过使用 Neoverse CSS,节省了长达 80 人/年的工程师时间。与此同时,根据另外一个客户的反馈,通过使用我们的 Neoverse CSS,助力他们的项目从概念到实现(在超过 100 个核心的系统上启动 Linux)仅耗时 13 个月。

在 Neoverse CSS 的基础之上,Arm又推出了“Arm 全面设计 (Arm Total Design)”生态项目,致力于结合生态系统的力量,协助合作伙伴流畅交付基于 Neoverse CSS的定制系统级芯片 (SoC)。这个项目里面汇集了专用集成电路 (ASIC) 设计公司、IP 供应商、EDA 工具提供商、代工厂和固件开发厂商等,共同助力定制芯片开发流程的简化,让产品交付变得更加容易、便捷。

Arm 全面设计 (Arm Total Design) 生态项目助力合作伙伴加速基于 Neoverse CSS 的芯片开发

目前大家所提到的 AI 都是服务器当中的 AI 或生成式 AI,但是Mohamed Awad相信,未来在讨论 AI 时,它还可以存在于边缘,存在于网络当中,从传统的数据端,一直到存储,到服务器,将融入每一个过程当中。

AI的关键在于硬件和软件的紧密集成,以及性能和计算能力的提升。在当今 70% 的机器学习工作负载运行在 Arm 平台之上。对于 Arm 来说,Mohamed Awad认为最关键的,也是 Arm 的闪光点在于,始终致力于助力我们的合作伙伴,通过实验、设计,以及创新系统架构,进一步推动包括生成式 AI 等在内的 AI 的发展。

Arm计算平台的主要应用领域

Arm 计算平台包括为移动、基础设施、物联网,以及汽车领域推出对应的计算平台。

在物联网领域,Arm 拥有种类丰富的边缘 AI 产品组合。凭借 Arm Cortex®-M55、Cortex-M85 以及新推出的 Cortex-M52,持续提供合作伙伴所需的各种性能,从而满足 AI 时代人们对物联网日渐增长的需求。

Arm预期搭载 Cortex-M52 的芯片将在明年早些时候推向市场。除了IP之外,Arm在物联网领域还围绕平台展开,Arm Corstone 可将关键 IP 集成配置,满足一系列性能点的需求,从而实现快速开发,软件和虚拟硬件都支持这些平台。包括Arm 生态系统组成极为丰富。

在终端领域, Arm 全面计算解决方案将计算与软件相结合,能够轻松实现可扩展的性能。今年早些时候,Arm推出了全新的 Arm 全面计算解决方案——TCS23,该解决方案已经连续三年实现两位数的性能提升,在能效方面也有所提高。Arm 旗舰级 GPU——Immortalis™ GPU,也立于技术前沿,可为智能手机提供光线追踪功能。今年,Arm已获得了来自华硕、MediaTek、OPPO、三星、台积公司、vivo 等合作伙伴的大力支持,Arm预计明年将推出基于 Armv9 构建的 2024 全面计算解决方案。

在汽车领域,Arm与生态伙伴共同发起面向嵌入式边缘的可扩展开放架构 SOAFEE (Scalable Open Architecture For the Embedded Edge),SOAFEE 成立至今已有两年时间,来自车厂、芯片供应商、一级供应商和软件等合作伙伴现已超过 100 名成员,旨在通过全行业的携手合作,共同解决三大挑战——软件可移植性、加速软件开发和软件可升级性。今年,Arm的工作重点聚焦 SOAFEE 蓝图的实施,助力合作伙伴能够安全、快速地启动应用,顺利开发出互联汽车、自动驾驶汽车或车载信息娱乐 (IVI) 系统。此外,Arm 的 AE IP(Automotive Enhanced,汽车增强)可针对汽车应用最为关键的功能安全,带来解决方案。

在基础设施领域,Arm 推出的Arm Neoverse 计算子系统 (CSS) 和Arm 全面设计 (Arm Total Design) 生态项目。该项目可帮助合作伙伴快速交付基于 Neoverse CSS 的定制 SoC,帮助降低合作伙伴的创新成本,并将其想要构建的定制数据中心计算系统更快推向市场。

最后,Mohamed Awad强调,Arm 拥有全球最大的开发者生态系统,在 1500 万名开发者中,有 400 万名在中国。中国是 Arm 最重要的市场之一,我们始终致力于中国市场的发展,并希望能够和中国的生态伙伴建立更强有力的合作关系。

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