Arm社は約10年ぶりとなる命令セットアーキテクチャーの新メジャーバージョン「Armv9」のリリースを発表し、互換チップでは機械学習やセキュリティ機能が向上すると約束した。
以前のバージョンのアーキテクチャでは、仮想化やSIMDなどのサポートが導入されていました。最後のメジャーアップデートであるArmv8は2011年にデビューしました。Arm社によると、最新の命令セットアーキテクチャであるv9は、今日のテクノロジー界の最大のバズワードであるAIに対応するとのことです。NVIDIAがソフトバンクからの買収を現在も進めているこのチップ設計会社は、ISAの発表に際してマーケティングをやや強引に展開しましたが、それでも詳細が明らかになっています。
Armのアーキテクチャバージョン9の新機能の概要...クリックして拡大
「AIによって定義される未来を見据えて、私たちはこれから起こる特有の課題に対処できる最先端のコンピューティングの基盤を築かなければなりません」とArmのCEO、サイモン・セガーズ氏は語った。
Armv9こそが答えです。汎用コンピューティングの経済性、設計の自由度、そしてアクセシビリティを基盤とした、広範囲にわたる特殊で安全かつ強力な処理能力への需要に支えられ、今後3,000億個のArmベースチップの最前線に立つことになるでしょう。
Segars は、人工知能の利用が今後 10 年間増加し続け、業界を席巻するだろうと確信しており、同社の v9 アーキテクチャには AI アプリケーションのパフォーマンスを向上させる機能が搭載されていると聞いています。
具体的には、ディープラーニングで使用される行列演算を支援するための多倍長演算のサポート、およびスマートスピーカーやアシスタントへの音声コマンドなどをハードウェアで処理するための強化されたデジタル信号処理のサポートを意味します。また、ニューラルネットワークのトレーニングや推論の実行に使用される、bfloat16からINT8までの幅広い浮動小数点精度も引き続きサポートします。
これらすべては、Arm の SVE を含む SVE2 という旗印の下にまとめられています。
Arm による SVE2 と SVE の内容の比較 ... SVE2 には SVE の内容がすべて含まれており、さらにそれ以上の機能があります
Armv9は、自律型ドローン用のマイクロコントローラーコアからサーバーやスーパーコンピューター用の汎用CPUまで、Armが製造するあらゆる将来の設計の基盤となると言われています。Armは、現代のデバイスが音声や画像などの機密データを収集・送信することが増えているため、セキュリティはこれまで以上に重要になっていると述べています。
「より複雑な AI ベースのワークロードの需要に対応するには、より安全で特殊な処理が必要であり、これが新しい市場と機会を開拓する鍵となるでしょう」と、Arm のシニア副社長、チーフ アーキテクト兼フェローであるリチャード グリゼンウェイト氏は述べています。
そのため、Armv9ではConfidential Compute Architecture（CCA）と呼ばれるものが導入されています。CCAにはRealmsが含まれています。これは、仮想マシンやシステムサービスなどのワークロードを特定のレルムに転送し、他のソフトウェアから分離して実行できる、ハードウェアベースのパーティショニングシステムです。その目的は、ベンダー提供のファームウェア、オペレーティングシステム、アプリケーションなど、実行中の他のあらゆるものからコードとデータを保護することです。理論上は、1つのレルムが侵害されても、他のレルムは安全な状態を維持できます。
ArmのRealmsセキュリティパーティショニングスキームの基本的な概要...上はRealmsのシンプルな実装、下はより複雑なアプローチ
このタイプのパーティショニングはArmに特有のものではありません。RealmsはArmのセキュリティ分離メカニズムの最新版であり、最も注目すべきはTrustZoneです。
Armv9互換チップの最初の製品はアプリケーションプロセッサになると伝えられており、来年の発売が見込まれています。Armの広報担当者によると、Armは今後数ヶ月以内に新アーキテクチャに関する技術情報をより多く公開する予定とのことですが、Armv9-A開発者向けの詳細情報もこちらに掲載されています。®
Armv9 の発表に関する分析と解説は、当社の姉妹誌The Next Platformでご覧いただけます。
