Armv9: повышение безопасности и AI-производительности

Arm представила Armv9 — свою первую новую архитектуру за десять лет, спроектированную для укрепления безопасности с архитектурой конфиденциальных вычислений (Confidential Compute Architecture, CCA) и ускорения AI-нагрузок через обновление масштабируемого векторного расширения (Scalable Vector Extension, SVE).

Armv9-A строится на Armv8-A, доставляя набор улучшений, которые будут выкатываться в ближайшие годы. Дорожная карта вводит CCA — разработанную в партнёрстве с Microsoft — для изоляции кода и данных внутри аппаратных безопасных зон (realms), даже от привилегированного ПО.

Realms CCA предоставляют отдельную, защищённую область для приложений, экранируя коммерчески чувствительную информацию во время использования, хранения и передачи. Недавний опрос Pulse показал, что более 90% лидеров предприятий верят, что конфиденциальные вычисления могут снизить затраты на безопасность и разблокировать большие инженерные инвестиции.

Генри Сандерс от Microsoft объясняет: «Сложность edge-to-cloud сценариев требует больше, чем one-size-fits-all подход». Сандерс, корпоративный вице-президент и CTO для Azure Edge и платформ, добавил: «Гетероразнородные вычисления становятся повсеместными, требуя более глубокой синергии между железом и ПО. Конфиденциальные вычислительные функции Armv9, выкованные в тесном сотрудничестве с Microsoft, ускоряют эту экосистему и способствуют открытой инновации на архитектуре, питрующей миллиарды устройств».

CCA расширяет системную изоляцию Arm TrustZone, гарантируя, что данные остаются зашифрованными в пути, в покое и во время обработки — даже для виртуализированных CPU, разделяющих физические ядра.

Arm также вводит Memory Tagging Extension (MTE) в первом поколении процессоров Armv9-A. MTE защищает от атак на повреждение памяти, тегируя данные и принудительно применяя lock-and-key доступ через указатели, критически важную защиту, так как многие высокопрофильные нарушения происходят из-за эксплойтов памяти.

SVE2 — усиленный партнёрством с Fujitsu

Спрос на AI взлетает, с оценкой Statista более восьми миллиардов AI-включённых голосовых устройств к середине 2020-х и 90%+ on-device приложений, включающих AI фичи. Для встречи этого, Arm сотрудничала с Fujitsu для эволюции масштабируемого векторного расширения (SVE), фундаментального для самого быстрого суперкомпьютера мира, Fugaku.

SVE2 Armv9 позволяет дизайнерам выбирать длины векторов в 128-битных инкрементах до 2048 бит, драматически бустя параллельные вычисления. Эта гибкость поддерживает высокопроизводительные вычисления, цифровую обработку сигналов и возникающие XR нагрузки — от геномики до компьютерного зрения.

SVE2 улучшает 5G, VR/AR и on-CPU машинное обучение, в то время как Arm планирует дальнейшие AI-центричные улучшения матричного умножения в CPU, Mali GPU и Ethos NPU в ближайшие несколько лет.

Саймон Сигарс, CEO Arm, отмечает: «По мере зрелости Armv9, v9-M профили откроют новые домены приложений. Мы оснащаем разработчиков передовыми инструментами и model-based платформой для устранения лага между релизом железа и готовностью ПО».

Ричард Гризентвейт, SVP и главный архитектор, заявляет: «Потребность в безопасных, специализированных вычислениях топливает спрос на AI. Armv9 мостит железо и ПО, позволяя доверенные вычислительные платформы, балансирующие быстрый time-to-market с контролем затрат и кастомными решениями».

Партнёрские цитаты подсвечивают влияние Armv9: Cadence подсвечивает приросты производительности и безопасности; Google видит MTE как жизненно важное для смягчения уязвимостей памяти по всем коннектед устройствам; Samsung подчёркивает безопасность и ML улучшения для своих будущих Exynos процессоров; Synopsys указывает на новые возможности в 3D IC, ML и умном мониторинге процессов; VMware отмечает усиленную безопасность и производительность для гибридного облака через Arm-базированные SmartNICs в Project Monterey.

Armv9 позиционирует индустрию для безопасных, AI-драйвленных инноваций по облачным, пограничным и мобильным экосистемам.