ARM DynamIQ：全新時(shí)代的計算技術(shù)

我們現在正處于智能互聯(lián)時(shí)代，它正在徹底改變我們的生活方式。如今，科技常常幫助我們做出決策、預測我們的下一步行動(dòng)。很多時(shí)候，我的設備甚至能夠在我知道自己想要什么之前就已經(jīng)清楚我想要什么。從自動(dòng)駕駛汽車(chē)到生物識別數據收集，計算正融入我們生活的方方面面，幫助我們衡量自己的身體健康、選擇更健康的生活方式。這些海量數據被收集之后會(huì )轉化為智能的決策，使我們的生活變得更加豐富多彩。在新一輪創(chuàng )新正蓄勢待發(fā)的計算行業(yè)中，這是一項新的挑戰，也是一次新的機遇。

這種數據與計算相融合的神奇科技會(huì )如何發(fā)展演變?可以發(fā)現，無(wú)論就絕對性能還是計算范圍而言，人們對計算平臺的需求正變得越來(lái)越大。這些憑借人工智能來(lái)實(shí)現全方位加速的未來(lái)平臺不僅需要高于當今系統的性能，而且需要更高的安全性 (例如汽車(chē)和機器人等自動(dòng)平臺)，以便提升消費級設備的智能水平、帶來(lái)混合現實(shí)等全新的體驗。

一方面，人們對計算的需求會(huì )持續加速增長(cháng)，另一方面，不論大型或小型的所有計算系統都面臨功耗和散熱限制，因此依然需要實(shí)現超高效的處理。所有系統均具有隱私與安全性的雙重需求，因為打造值得信賴(lài)且安全的解決方案對我們所有人的未來(lái)而言至關(guān)重要。

ARM 目前擁有一系列 CPU 產(chǎn)品，在過(guò)去的 20 年里，我們的合作伙伴一直采用這些 CPU 來(lái)推動(dòng)計算領(lǐng)域中的創(chuàng )新。我們共同改變了世界對計算的看法，全球 35 億人口正在采用基于 ARM 的計算設備。然而，我們剛剛強調的挑戰也為我們帶來(lái)了機遇，讓我們能夠再次在 CPU 方面重新定義計算，改變計算行業(yè)滿(mǎn)足未來(lái)市場(chǎng)需求的方式和影響范圍。下面我向大家展示一下 ARM 的工程師如何為未來(lái)進(jìn)行創(chuàng )新

當今的技術(shù)造就未來(lái)設備

ARM DynamIQ技術(shù)是未來(lái)ARM Cortex-A處理器的基礎。

該技術(shù)采用新型單集群設計，最多包含 8 個(gè)異構 CPU，支持 1+7 (即 1 個(gè)大 CPU 和 7 個(gè)小 CPU)、2+4 以及 1+3 等不同的配置，能夠打造出可擴展的解決方案

先進(jìn)的計算功能，專(zhuān)為在 CPU 上實(shí)現更高的人工智能計算性能而設計

重新設計的內存子系統被集群內的所有核心共享，響應速度更快，效率更高

更具靈活性，可選擇是否采用小核配置，適合智能手機與智能手機以外的不同市場(chǎng)需求

內置的硬件特性可提升節能效果，實(shí)現更高的效率

DynamIQ 徹底改變了計算的實(shí)現方式，有助于加速人工智能的普及、顛覆各類(lèi)計算設備。

DynamIQ 技術(shù)有哪些優(yōu)勢?它如何解決上述市場(chǎng)難題?

1.更快、更復雜的數據處理能力可廣泛應用于人工智能等先進(jìn)技術(shù)領(lǐng)域

2.智能電源管理特性將賦予產(chǎn)品更高能效

3.產(chǎn)品差異化以及更豐富的用戶(hù)體驗可滿(mǎn)足所有市場(chǎng)需求

安全、高速、高效而復雜的數據處理可用于人工智能

與之前的系統相比，DynamIQ 技術(shù)在接下來(lái)的 3-5 年里將使人工智能計算性能提升 50 倍。為實(shí)現更高的人工智能性能，我們通過(guò)專(zhuān)用的低延遲端口來(lái)提升加速器存取性能，從而帶來(lái)了高達 10 倍的響應速度提升。更高的數據傳輸速度加上更高的數據帶寬，可滿(mǎn)足計算視覺(jué)或機器學(xué)習系統的整體吞吐量需求。

總而言之，這些特性通過(guò)把更多的計算任務(wù) 轉移到設備上來(lái)，從而更好地保護數據隱私、實(shí)現更高的數據安全性。在 CPU 上完成更多的計算任務(wù)意味著(zhù)放在云端的個(gè)人數據會(huì )更少，因此能夠為您帶來(lái)更安全的人工智能體驗。

此外，由于縮短了自動(dòng)駕駛汽車(chē)高級駕駛員輔助系統 (ADAS) 等人工智能使用場(chǎng)合中的決策和執行延遲，因此與安全相關(guān)的應用程序性能得以提升。這些改進(jìn)加上避免系統故障的一系列措施使安全完整性達到了 SIL 3 和 ASIL D 的水平。

通過(guò)全新智能功耗特性提升節能性

DynamIQ 技術(shù)在集群內加入智能電源管理特性，提升設備能效，將設備功能發(fā)揮極致。這意味著(zhù)前所未有的數據處理能力和性能，可帶來(lái)更加豐富的體驗，即便在散熱和成本受限的最小的設備中也是如此。

DynamIQ 在單一集群內支持多個(gè)可配置的性能域。這些域由單個(gè)或多個(gè) ARM CPU 組成，與之前的 4 核集群相比可在性能與功耗方面實(shí)現更精細的擴展。這意味著(zhù)在散熱極限范圍內具有更精細的調節能力，從而可帶來(lái)更長(cháng)久的持續性能。這一點(diǎn)在虛擬現實(shí) (VR) 應用程序中尤為重要，在電池電力和散熱能力有限的纖薄型設備中，這類(lèi)應用需要在更長(cháng)的時(shí)間里保持持續性能。

DynamIQ 技術(shù)還運用了一種更快的硬件控制式電源狀態(tài)自動(dòng)轉換機制，這一機制可縮短 ARM Cortex-A 系列 CPU 所支持的電源狀態(tài) (例如開(kāi)、關(guān)以及休眠) 之間的延遲。這不僅縮短了為 CPU 供電的時(shí)間、提升了響應速度，而且還可以更快地進(jìn)入休眠或關(guān)機等節電狀態(tài)，從而實(shí)現了更好的節能性。

自動(dòng)化CPU 內存功率管理是該技術(shù)的另一項重要特性，它可以根據所運行的應用程序類(lèi)型對當前可用的本地內存做智能適配。。增強現實(shí) (AR) 等需要極高計算性能的應用程序將獲得最大限度的本地內存容量供其支配，而音樂(lè )流等輕負荷應用程序獲得較少的內存容量，從而節省了內存消耗的功耗。

產(chǎn)品差異化和新的性能分級

DynamIQ 技術(shù)通過(guò)各種各樣的全新配置選項來(lái)細化產(chǎn)品差異化，不但帶來(lái)了更好的靈活性和擴展性，而且最終讓客戶(hù)能夠設計合適的產(chǎn)品來(lái)滿(mǎn)足所有市場(chǎng)的需求。

利用 DynamIQ 集群既可以把高性能的“大” CPU 又可以把高效率的“小” CPU 放到具有共享一致性?xún)却娴膯我患簝?。如此一?lái)，該技術(shù)不但可以依靠更緊密、更一致的系統實(shí)現大幅性能提升，而且還表現出了前所未有的靈活性和 CPU 集群設計方面的選擇多樣性，因而可打造出更多專(zhuān)用的解決方案。另一項優(yōu)勢是每個(gè) CPU 均可在不同的頻率下實(shí)現擴展，因而可打造出從纖薄型設備到服務(wù)器的各種定制解決方案。