北京时间3月31日凌晨,ARM正式推出Armv9架构,并将其称为10年以来最重要的创新,将会是未来3000亿芯片的基础。从ARM公布的Armv9架构资料来看,其将在继承Armv8目前所有功能的基础上,增加数据安全性、提高AI人工智能性能、更好的机器学习性能以及对光线追踪等功能的适配。

 

所以,虽然Armv9目前仅仅是公布了一个概括性的说明文档,但是却足以让关注这个领域的人感到兴奋。毕竟,在Armv8到Armv9的10年时间中,ARM处理器已经从移动/嵌入式领域扩展到了PC、HPC、深度学习、数据中心等多个领域,有着翻天覆地的改变,所以不管是用户还是开发者,都渴望着一个全新ARM架构的到来。

 

 

新架构能为我们带来什么?

首先是安全性,虽然大多数的普通消费者往往会忽视这方面的问题,但是对于开发者、大型企业和数据中心来说却十分重要。ARM对本次安全性的升级更是直言:“其重要程度相当于ARM64对Armv8的影响”(Armv7与Armv8的主要区别就在于引入了ARM64位指令集),可见Armv8的安全问题已经到了不容忽视的地步了。

 

 

ARM在Armv9中将会引入机密计算体系结构和Realms模块,通过两者的结合开发人员可以让使用中的应用程序数据与操作系统及设备中的其它应用程序互相隔离,即使系统或其它应用程序中存在恶意代码或是后门,也能够保护重要数据不会被窃取。

 

 

其次是AI性能的提升,根据ARM的描述,Armv9将会使用新一代的SVE2指令集,弥补SVE中所存在的一些缺陷,能够有效的加强处理器在机器学习和数字信号处理方面的性能。简单来说,诸如智能语音助手、5G移动通讯网络、自动驾驶和虚拟现实等技术都将从中得到收益,而且AI性能的提升将会成为Armv9的一个重要更新方向。

 

 

此外,Armv9架构的更新还将让下一代芯片获得30%以上的基础性能提升,再考虑到制程升级所带来的影响,整体的提升可能达到40%。同时,Armv9架构的内存延迟从150ns降低至90ns、主频从2.6GHz提升到3.3GHz,内存带宽从20GB/s提升到60GB/s。

 

 

同时,ARM公司还在报告中提到未来将推出的Mali GPU,得益于Armv9架构的全面升级,Mali GPU将会拥有诸如VRS可变帧率渲染、RT光线追踪等多种高级渲染技术,为移动终端带来可观的游戏性能和体验提升。

 

 

总体而言Armv9的更新所带来的变化,远超Armv7到Armv8的改变,所以称其为10年以来最重要的创新丝毫不为过。同时,熟悉PC领域的朋友,肯定也从这些升级中闻到了一些不同寻常的味道。

 

PC的未来属于ARM?

根据ARM给出的报告,仅仅在2020年的Q4季度,ARM架构芯片出货量就达到了67亿颗,远超x86架构处理器的出货量。在HPC、数据中心等x86处理器的传统优势领域,ARM也逐渐取得了一些市场,并且发展趋势十分迅猛,目前超级计算机排行榜第一位的日本“富岳”就是采用的ARM处理器,而且其中所搭载的指令集就是前文提到的SVE2,可见Armv9的潜力之巨大。

 

 

上到超级计算机与数据中心,下到智能温度计和移动终端,不夸张的说ARM正在成为未来智能社会的基石之一。

 

显然,ARM的发展离不开移动终端市场,在小型化、智能化、移动化成为主流的当下,ARM所具备的低能耗让其拥有着x86所无法比拟的优势。同时,随着移动终端用户数量达到PC终端用户的数倍以后,ARM阵营所把持的研发资金已经完全超越了x86阵营,而获得了ARM架构授权的公司不会甘于只吃到移动领域这一块蛋糕。

 

 

而且,与几乎被AMD与英特尔完全垄断的x86处理器及其架构相比,ARM的授权方式更自由且授权成本也更低,对于大多数芯片企业来说都是一个更好的选择。所以,在Armv9架构推出后,诸如高通等公司必然会在PC端的ARM芯片开发上投入更多的精力,希望以此从英特尔、AMD、英伟达手中抢下一部分蛋糕。

 

随着各企业在相关领域的投入扩大,未来在个人PC领域出现更多的ARM处理器甚至ARM架构的显卡都是必然的。

 

另一方面,ARM目前在个人PC领域最大的弱点是软件生态不完善,不管是生产力方面还是娱乐方面均是如此。但是,随着微软在2020年里陆续放出的数个ARM版Windows 10,当基于x86架构开发的软件可以直接运行在ARM处理器上时,基本上就宣告着PC市场大门的彻底敞开。

 

 

有人也许好奇,为什么微软会对ARM如此上心呢?实际上微软与高通等公司一直以来都没有放弃ARM架构方面的研发,甚至在2013年-2018年的五年里一直保持着可观的投入而几乎没有产品的产出。对于微软来说,已经接近10年没有明显增长的PC市场,需要ARM,对于高通等厂商来说,PC市场则是一块放在面前让人垂涎欲滴的蛋糕。

 

ARM并不代表着PC市场的未来,但是ARM在未来PC市场必然将占据一定的地位,特别是在轻薄便携型产品上,将会对AMD与英特尔造成真正的冲击。

 

结语

ARM对x86的挑战,可以说从Armv9发布后将进入白热化阶段,未来的PC市场也将会迎来真正的变革。ARM凭借自身的优势将会为我们带来许多不一样的产品,比如手机大小且能够热插拔ARM独立显卡模块的移动型PC,PC与手机一体化产品等,随着ARM芯片的发展,手机与PC的界限想必会更加的模糊,而移动办公也将会变得更加方便与轻松。

 

 

至少,对于消费者来说ARM的崛起是肯定利大于弊的,不管是以此打破x86的垄断,为市场引入新鲜血液,还是逼迫AMD、英特尔在产品迭代、售价上做出改进,都将使我们能够以更低廉的价格买到更好的产品。