AI计算性能提升50倍 ARM5年内让1000亿智能芯片出货

智东西（公众号：zhidxcom）

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智东西3月21日消息，国际芯片IP巨头ARM今日在北京发布全新芯片架构技术DynamIQ，对big.LITTLE架构作出了重大革新，能够在现有移动SOC基础上将人工智能方面的计算性能提升50倍。在被软银收购后，面对汹涌的人工智能浪潮，ARM也加快了这方面的脚步。

技术革新背景：数据爆炸对设备计算力提出新挑战

ARM称，自1990年成立以来，基于ARM技术支持的芯片出货量已经达到1000亿颗。仅仅在2013年到2016年期间，得益于移动互联网的迅速发展，出货量就达到了500亿颗。到如今全球有35亿人使用基于ARM技术的计算设备，除了手机，ARM支持的芯片还扩展到其他电子设备，比如智能冰箱、智能音箱等智能家居产品。

在个人智能助手、自动驾驶、MR等前沿领域或产品成为科技界的宠儿的情况下，ARM希望其芯片技术能在将来驱动人工智能的具体应用，在非云端条件下也能高效计算，同时还要能提供安全保障。近些年各种设备产生的数据呈爆炸式增长，总量达到万亿GB级别，这些数据被用于深度学习，将很大地促进人工智能的发展。与此同时，数据的暴涨也对设备的计算性能提出了新的挑战。

新技术DynamIQ：对big.LITTLE架构再设计

面对这种情况，ARM此次推出了新的DynamIQ技术，在底层对芯片技术进行了重新开发，不仅提升CPU性能，也提升整个SOC的性能。除了优化一贯的性能/功耗表现，这一新技术也使得未来的SOC能够承担人工智能密集的计算需求。

ARM称，DynamIQ将“重新定义多核异构”，它对big.LITTLE异构技术做了重大革新，这项技术有数个亮点：

1、单个计算群集 将可容纳8个核，而以往的架构单个计算群集最多只能容纳4个。

2、单个计算群集可以兼容不同性能的核心，可以对单一计算集群上大小核进行混合配置，实现以往不可能的1+7或者1+3的SOC设计。

3、ARM对SOC的内存子系统进行了革新，对内存有更细颗粒度的管理，使得整个SOC都能从更快的读取速度中获益，同时也更加节能。

4、基于以上的技术革新，CPU大小核心的调度切换比以往更加高效，对共享内存的利用更好，使得SOC能够针对不同的应用场景快速配置最佳的计算核心，达到最佳的计算性能与更好的功耗表现。

ARM副总裁兼计算产品事业部总经理Nandan Nayampally表示，ARM会在不断提升性能与功耗表现，使其适应不同产品的需求，同时满足人工智能的需求，以及满足这些所有具体需求的基础——安全要求。ARM将DynamIQ技术作为将来Cortex-A处理器的基础，应用了该技术的Cortex-A处理器将在晚些时候出货。在ARM的设想中，这将成为“下一代计算革命的开始”。

图为ARM副总裁兼计算产品事业部总经理Nandan Nayampally

ARM的人工智能切入点：安全的自动系统

对于DynamIQ具体如何加速AI，Nandan介绍说该新技术包含了专门针对人工智能的指令集与数据库，可以实现比现今ARM最好的A-73架构快50倍的性能提升。而其专门针对人工智能的加速模块，能够达到比现在水平快10倍的响应速度。

在人工智能时代，自动系统对安全性的要求非常严苛，安全性是实现所有具体功能的前提。ARM称DynamIQ的高性能、高响应速度以及从故障中快速恢复的高弹性能够更好地适应自动系统对安全性的高要求。而这一点将为ARM 涉足无人驾驶、无人机、机器人等各种人工智能的具体应用提供一个较好的切入点。

对于ARM的芯片技术是否会与市场上用于人工智能计算的ASIC形成直接竞争，ARM后续是否会针对人工智能开发特定的SOC核心等疑问，ARM副总裁Nandan表示，ARM的CPU目前仍然是主要用于通用计算的，过多专注人工智能计算，CPU就不能再实现“通用”，ARM的人工智能步伐更多还是通过硬件核心之外的工作进行（比如数据库的建立与优化）。同时，正是由于这种对通用性的需求，ARM的芯片与人工智能ASIC会存在功能性上的差异，使得两者可以共存，ARM目前无意挑战人工智能专用处理器，更多关注实现通用处理器对人工智能的支持，尤其是通过其SOC为体积受限的小设备应用上人工智能。ARM基于DynamIQ的CPU与ASIC并不矛盾，它更灵活，也能和人工智能的ASIC结合实现更多的功能。

Nandan还在现场透露，DynamIQ技术预计会在2018年得到使用，基于该技术的新芯片架构会首先运用在需求较大、具有风向标作用的智能手机领域，随后会运用至车载等嵌入式应用。

ARM官方预计，到2021年，也就是5年后，由于人工智能快速发展创造的需求，由他们支持的芯片将完成下一个1000亿颗的出货量。