Arm 在 2011 年自 32 位元指令集邁入 64 位元指令集，宣布當前廣泛使用於智慧手機、高階微控制器與超算系統的 Armv8 指令集，在十年的歷程自行動運算跨到 PC 級運算，現在更觸及 HPC 超算領域，使 Arm 在各領域撼動原本由 x86 統御的運算世界，而 Arm 在 2021 年度盛會 VisionDay 宣布第二世代的 64 位元指令集 Armv9 ，以 Armv8 為基礎進一步強化安全性，同時針對運算需求導入 SVE2 ，預估為未來 10 年 3,000 億顆 Arm 架構晶片帶來創新與極致每瓦效能的體驗。
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Armv9 將持續涵蓋 Arm 的 A、 R 、 M 的領域，將作為未來 Cortex-A (包含 Neoverse )、 Cortex-M 與 Cortex-R 微架構的基礎；合作夥伴聯發科已明確宣示將在 2021 年末推出基於 Armv9 指令集的天璣 5G 平台，三星也強調次世代 Exynos 將導入 Armv9 指令集核心。
▲ Armv9 是 Armv8 指令集發表十年以來的大升級
Arm 強調 Armv9 指令集為英國劍橋總部開發，而在設計概念， Armv9 指令集將安全性放在首要任務，採用 Arm 機密運算( CCA )架構， CCA 為在硬體架構安全環境執行運算，符合 Arm TrustZone 規範，藉此確保部分使用程式中的程式碼、數據不被外部竄改，甚至具備可拒絕特殊權限軟體存取與修改要求。
▲ CCA 是硬體層級的安全執行環境
此外，基於 Armv9 指令集的新一代 Cortex-A 亦加入 Arm Memory Tagging Extension ( MTE )，此項技術透過標籤方式為記憶體的資料進行標註，且僅允許" pointer "掌控的金鑰存取這些資料，使傳統針對記憶體資料的攻擊方式無法奏效。
▲異構 AI 需求正逐漸深入各領域應用
▲ Armv9 針對運算需求加入 AVE2 與矩陣數學運算
其次是 Arm 認知 AI 在未來的重要性，在介紹時亦提到與準買主 NVIDIA 合作，針對 AI 進行合作；而 Arm 持續與當前採用 Arm 架構的超算 TOP500 榜首核心 FX64 供應商富士通合作開發 SVE 指令集，而 Armv9 進一步採用包含這些延伸指令集的進階版本 Armv9 ，將向量自 128bit 擴展到最大 2,048bit ，使晶片開發者可針對不同層級的 AI 應用選擇 128bit 到 2,048bit 的向量加速，同時具備矩陣數學運算能力，使自基礎的視覺運算到複雜的基因組學皆能因此獲益。除了 CPU 外， Arm 也允諾將會一併強化 Mali GPU 與 Ethos NPU 的 AI 創新。
▲ Arm 允諾基於 Armv9 架構的下兩代運算集微架構皆維持 30% 的世代更迭效能提升
回歸到基礎效能，採用 Armv9 指令集的微架構也將繼續提升， Arm 預告下兩世代的行動與基礎架構 CPU 都會持續維持每一世代 30% 的效能提升；然而針對 Arm 架構已廣泛被使用在不同層級的領域， Arm 導入名為全面運算設計方法的架構，使針對汽車、終端裝置、物聯網等不同領域的 IP 提供更廣泛的產品組合，進行系統級的軟硬體最佳化，針對特定應用場景進一步提高效能；另外 Arm 也正開發多項技術，自包括提高時脈、頻寬、快取大小與降低記憶體延遲，進一步使基於 Arm 架構的 CPU 效能提高。
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