作者：孫振? 班級：研究生院 學號：1600030070

【嵌牛導讀】：ARM公司的產品一直在為多行業提高支持，尤其是近幾年火熱的人工智能領域，更是大量使用ARM的產品。ARM極大提高了AI的計算和學習能力，但為什么ARM仍然堅持所謂“通用的計算架構呢”？

【嵌牛鼻子】：ARM堅持的計算架構 ?人工智能?

【嵌牛提問】：為什么ARM要堅持通用的計算架構

【嵌牛正文】：

ARM在北京對外公布了一項新技術——DynamIQ技術，并宣稱這個技術將被大量的應用于汽車、家庭以及各種互聯設備，設備產生的數據會在云端或者設備端被用于機器學習，以實現更先進的人工智能。

這個技術是ARM公司的一項重大突破。按照ARM自己的說法，“DynamIQ是針對下一個計算時代應運而生的新技術”。之所以這么評價，ARM副總裁暨計算產品事業部總經理Nandan Nayampally作出了解釋：

ARM副總裁暨計算產品事業部總經理Nandan Nayampally

1、這項技術相當于“重新定義了多核處理器”。

說到這里我們先回顧一下12年前，ARM確實在業界推出了革新式的產品多核ARM11，ARM11實際上是第一次實現了在單一群集當中可以支持四個核用于嵌入式的系統。也就是說，即使是一個群集，內部的配置也能夠做到多元化、靈活性。

六年前，ARM開始引入大小核群集這樣的技術。兩個不同的群集連在一起，能夠實現異構計算的多核。這就更適用于越來越高需求的智能手機，同時延伸到了企業級計算，甚至汽車等嵌入式系統的領域。

現在，DynamIQ技術所基于的Cortex-A系列處理器，將重新定義多核。這也是ARM big.LITTLE技術（為適當的作業分配恰當的處理器）的重要演進，因為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（系統級芯片）設計配置, 現在因為DynamIQ big.LITTLE使其得以實現，這個功能，尤其在異構計算和具有人工智能的設備上都是需要優先考慮的。

Nandan Nayampally說，“有了DynamIQ這個技術，我們在一個群集當中可以最多放8個核，而且這8個核可以是不同處理能力的核。這意味著，不管你有沒有大小核，都能夠實現同構或者異構計算的靈活性。”“另外，DynamIQ還可以與CoreLink和Cache Coherent Interconnect技術互補，實現與大型計算系統的連接。”“此外， DynamIQ對內存子系統做了重新設計，讓核本身具有更強的處理能力和更高的性能。”所有這些性能，以及快速響應，都被延展到片上系統的其他部分。

2、DynamiQ還包含了一系列針對機器學習和人工智能進行優化的全新處理器指令集，可以加速人工智能在各個領域的普及程度。這個“加速”，主要通過對CPU和片上系統兩方面性能的提升來實現。第一代采用DynamiQ技術的Cortex-A系列處理器在使用優化指令集后，可以實現比基于Cortex-A73設備高出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反應速度。

3、這項技術擁有高度可拓展性以及量身定制的解決方案。它指的是一個全新的單一群集，在這個單一群集當中最多可以放置八個處理能力，或者功耗不同的核。這也就把芯片級或者是群集的可配置性，推上了一個新的臺階——結合使用CoreLink的話，可以把DynamIQ用于一些大型計算系統。

4、DynamIQ能實現更安全的自動控制系統（safer autonomous system），支持ASIL-D安全標準。不管是因為系統本身，還是因為人為的錯誤導致了系統故障，DynamIQ的技術能夠幫助系統實現自恢復的功能。在這背后，DynamIQ從需求的捕獲，到設計、驗證、跟蹤、部署、交付，整個過程當中都有非常嚴苛的執行。

值得注意的是，這個技術發布會是ARM在2016年被軟銀收購后的第二次大動作。而在ARM官方，加入軟銀集團并不僅僅是一次商業事件，更多的被描述成“為了引領下一次信息革命的突破性轉型”。

在這次的技術發布會，ARM還是走這個路數，盡管ARM整場一直強調將在人工智能領域有所突破，但Nandan Nayampally在回答現場媒體提問時表示，ARM依然堅持做通用的計算架構，“重點是發布一個技術的平臺”。

“通用的計算架構”一直是ARM的定位。這時候我們就有必要來了解一下這家公司。26年前成立于英國劍橋的ARM，是一家半導體設計及軟件公司，公司既不生產芯片也不銷售芯片，它只出售芯片知識產權方案授權——“ARM架構”。這個架構被廣泛使用在手機、PDA（掌上電腦）、平板、數字媒體、計算器、手游控制臺等等當中。

也許你并不了解ARM這家企業，但你很可能是它的用戶。簡單說，目前你能買到的硬件設備里，不管是驍龍、MTK、蘋果還是海思麒麟，這些芯片統統使用過ARM的指令集架構或處理器架構。它們向ARM購買授權之后，在ARM架構的基礎上再設計或改進芯片。也正是因為這樣，ARM架構的芯片出貨量已經達到了1000億。

而ARM篤定，把這個數字再翻一倍只需要5年——到2021年，ARM的總出貨量將達到2000億片。Nandan Nayampally表示，ARM現有的成績和對未來的樂觀預測，有幾個因素：

一方面反映了整個行業目前對于更多計算的需求，一方面因為ARM“全面計算（Total Computing）”自身的高可拓展性，更關鍵的是基于他們的合作伙伴——目前ARM在全球有450多家半導體行業合作伙伴，有35億人使用基于ARM架構的計算設備，用來聯網、通信以及計算。

特別是現在人工智能和物聯網發展的越快，ARM的生態系統越不再局限于移動計算領域。市面上有更多基于ARM的軟件、軟件堆棧和應用被開發出來，被應用在智能手機以外的智能家居、汽車以及企業級應用。

在這些越來越細分的領域，“基于ARM架構的芯片小到能夠用在一個連電池都沒有、必須要依賴外部供電的非常微小的傳感器當中。甚至注入到人體，可以監測人體的狀態——我們相信，ARM架構在物聯網的世界當中確實能夠作為一個非常有效的催化劑。”Nandan Nayampally說。

這個“催化劑”時間可能不會等太長，或許2020年是一個時間點。Nandan Nayampally設想：2020年，人工智能、機器學習、電腦視覺以及電腦的語言能力會無所不在；

一些智能化被深入的運用到無人駕駛車、機器人以及工業控制系統當中——除了高性能，安全性也格外重要；

而且到了2020年，人類能夠真正地實現混合現實。“盡管5G為我們描述了一個極低延時，超高帶寬通信的情景，但是數據會以爆炸式的狀態去發展。也就意味著，我們需要更高、更強的處理能力，我們不能夠完全依賴于云端進行數據處理。此外，我們需要設備本身能夠實現更低的功耗，更低的散熱，以及更高的性能。”

到那個時候，ARM計劃就是，計算在哪，ARM就在哪。