演講者：Arm 高級副總裁兼基礎設施事業部總經理 Mohamed Awad
歡迎各位參加 Arm Tech Symposia 年度技術大會。這對 Arm 而言是一場意義非凡的活動，因為我們可以借此機會與大家談談我們的合作伙伴關系，與大家進行交流，分享我們一年來取得的進展。今天我要講的內容包括：Arm 的新篇章，我們如何定義計算的未來新一輪的技術革新，并且我將談談廣大的 Arm 技術生態系統。 在新任首席執行官 Rene Haas 的帶領下，我們正在開啟 Arm 及生態系統的新篇章。Rene 對于我們將如何一起合作定義計算的未來有一個清晰的愿景。我們現在比以往任何時候都更加看重 30 多年前 Arm 成立時的重要原則，并將其映射到今天不斷變化的市場環境中。正是這些原則將賦能我們所有人，再次改變世界。通過構建低功耗、高性能架構的基礎，我們正在向生態系統中的所有人提供業界領先的計算力，如此一來，我們能夠一同打造基于 Arm 技術的新一輪偉大的技術革新。 誠如各位所知，技術在中國愈益重要，在解決人類面臨的最大挑戰方面，它起到了重要的作用。正因如此，在 Arm 的新篇章中，您可以期待：我們將為各位——我們的合作伙伴——做更多的事情。我們將比以往任何時候更歡迎新的合作伙伴。Arm 在業界擁有獨一無二的地位。由于我們廣大的計算技術覆蓋范圍，我們對未來的市場需求和機會有著最前沿的了解。我們利用這些見解為未來幾年可能的發展打造基本的構成要素。這是我們目前所看到的：在現代世界中，隨著各種計算需求的增加，工作負載已變得更為復雜，在性能和效率需求之間的權衡也是如此。而平衡這些權重和滿足這些需求的解決方案是專用處理。我們相信，通過專用處理能力的賦能，我們能使各位合作伙伴在您所關注的每一個應用市場中提供最佳的解決方案。 專用處理建立在三個關鍵原則的基礎上：第一個原則是：計算。人們對計算有著永不滿足的渴望，而我們則致力于滿足您的需求。我們并非是把 CPU、GPU、NPU 和機器學習看成是一系列單獨的組件，而是采取一種整體的方法，使它們能夠結合在一起，以降低復雜性，并確保無縫的和優化的集成。這使您能夠更容易、更快速地實現全局計算。第二個原則是：性能。我們致力于提供最佳的性能，無論您的構建目標是什么。我們在 Arm 所做的工作核心和我們 DNA 的基石，是我們低能耗、高性能的計算。在過去的十年中，我們看到手機的性能提升了 110 倍！正是有了這一基礎，我們所有人都能把超級計算機裝入口袋，而且它對于提供節能技術至關重要，這將在計算發生的任何地方為新一輪革新提供動力。第三個原則是：軟件。硬件的好壞取決于為硬件提供動力的軟件，我們持續在全球最大的軟件開發生態系統之一進行大量投資。有了我們構建和優化的框架、工具和支持，全球數百萬 Arm 軟件開發者就能夠釋放硬件的真正潛力。我們相信，專用處理所提供的工作負載優化將決定我們所有人的未來。 我們在計算、性能和軟件方面的大量投資，代表著我們持續的承諾：致力于解決行業中日益激增的復雜度，并協助您加快創新的步伐。加快創新的步伐至關重要，因為新一輪技術革新將來自諸位，通過我們的共同努力解鎖各種新的能力，使各位有能力做更多的事情。 當您在做更多的事情時，請問自己一個問題：“我想參與的新一輪技術革新是什么？”我們曾一起推動了智能手機革新，相信我們也將以同樣的方式推動每一次技術革新的發展。該技術革新將： • 為全球計算基礎設施的新開端提供動力 • 改變汽車行業 • 釋放和促成物聯網經濟的繁榮 • 為移動領域的下一步發展提供動力 讓我們先來談談全球計算基礎設施，以及我們共同取得的成就，更重要的是，未來的機遇。當今的基礎設施在新冠疫情期間對所有人都發揮了重要作用，因為越來越多的產品和服務被轉移到線上，但隨著即將由 5G 帶來的數據爆炸，以及對數據中心能耗的擔憂，是時候改變全球的基礎設施了。 接下來，我們來談談將助力您加入這場即將到來的基礎設施革新的基本原則和技術。 • 可擴展效率 • 技術領先地位 • 以及快速的創新步伐 我們的基礎設施路線圖提供了從云到邊緣的可擴展效率和無與倫比的性能。云計算和高性能計算工作負載需要最高的性能，這正是我們 Neoverse V 系列所提供的。我們的 Neoverse V2 CPU 核心在云計算和高性能計算方面的性能居于領先地位。5G 和云網絡需要最大的性能功耗比。這正是我們的 Neoverse N 系列的特點。這個始終在線的基礎設施能為您想要最小化能耗和運行成本時提供助力。這就是 Arm 的傳統優勢——以最小的能耗實現卓越的性能。如果您想要在最小的面積內獲得最佳的數據吞吐量，可以采用我們的 Neoverse E 系列。正是這種 V、N 和 E 系列的專用化，結合來自我們合作伙伴的定制加速和獨特配置，使 Arm 技術成為推動基礎設施未來發展的上佳之選。 市場在演變，工作負載也日益復雜。因此，我們攜手合作，使各位在我們高性能、高效率的計算基礎上，構建專用的工作負載加速器。這是由基于行業標準和協議的總線解決方案所實現，其中的核心是 AMBA CHI。您可以通過以下兩種方式之一集成您的加速器。有了 CXL，我們終于能夠分解并共享數據中心中的最后一個主要組件——內存。CXL 將讓云服務提供商通過池化內存來降低總擁有成本 (TCO)。或者您可以將 AMBA CHI 橋接到 UCIe，以高速度和低延遲的方式來連接加速器 chiplet。UCIe 在控制成本的同時，將助力實現新一代工作負載加速器。這些功能已經內置到我們最新的 CMN mesh 互連 IP 中，并在同一個協議下。這實現了邊緣、5G、云和 HPC 領域的芯片多樣性的廣度，以及快速創新步伐，而這些領域均通過專用處理，而加速發展。 事實上，我可以自豪地說，今天，每個主要的云服務提供商都在為他們的客戶提供基于 Arm Neoverse 平臺的服務器，并積極在軟件生態系統中投資。事實上，每個主要的云原生開源軟件項目都已經運行在 Arm 架構上。Arm 軟件生態系統不僅規模龐大，而且正在加速發展。近期，我們很高興地宣布，通過我們的 Works on Arm 計劃，軟件開發者現在可以免費訪問所有主要云供應商基于 Arm Neoverse 的云實例，進行開發。這意味著數以百萬計的云原生開發者現在可以輕松地免費訪問 Arm 實例，以確保他們的工作負載能夠在 Arm 架構上以最好狀態運行。無論客戶選擇哪家公有云服務或使用哪種工作負載，獲取由 Neoverse 提供的資源都絕無任何障礙。 現在我們來談談 5G。我們現在的網絡能支持通暢的流媒體視頻、順暢的視頻通話和下載小型應用程序。但是我們需要現代化的基礎設施來實現我們對未來的期望。這就是 5G 的用武之地。5G 的部署速度更勝以往。僅去年一年，5G 的部署數量就增加了一倍多。迄今為止，已有超過 210 家運營商在運營 5G，在全世界部署了 11.5 萬多個蜂窩基站。但這還遠遠不夠。這就是為什么我們與馬衡達 (Tech Mahindra) 合作，通過 Arm 5G 解決方案實驗室加速 5G 的部署和使用。這個實驗室可提供輕松訪問基于 Arm 架構的硬件和軟件生態系統，在這里您可以構建和測試端到端 5G 解決方案，完成基準測試，并訪問運營商用例和部署的藍圖。事實上，僅在過去一年里就有 120 多家企業簽署加入該實驗室。上個月，我們從 NTT DOCOMO 和 NEC 看到了非常有前景的成果。通過在 Arm Neoverse 賦能的 AWS Graviton2 實例上運行核心 5G 網絡功能，他們發現與傳統實例相比，功耗降低了 72%。就在去年，Dish Wireless 宣布他們將利用 AWS 和基于 Graviton 的處理器進行網絡部署。他們展示了標準的力量，如 OpenRAN。未來的基礎設施，包括 5G 和云，都將建立在 Arm 架構之上，這得益于我們的可擴展效率、技術領先地位和我們生態系統內的快速創新步伐。這一切都來自于龐大且快速增長的開發者生態系統所提供的支持。 我們將共同推動下一輪革新，也就是軟件定義汽車的時代。近 100 年來，汽車最復雜的組件一直是內燃機。如今，一輛新車包含數百顆芯片，用來控制從車載信息娛樂系統、到后視攝像頭、到 ADAS 的一切。這項技術正在徹底改變汽車，并重新定義消費者與汽車的關系。我們已經在云端啟用了這種類型的軟件變革，現在我們將在汽車領域進行這種變革。接下來談談為什么這很重要。 如今，一輛汽車已經有一億行代碼，而自動駕駛汽車將是其的五倍之多，也就是五億行代碼。車廠正在重新思考他們使用軟件的方式，以便使他們與硬件的關系現代化。為此，將會有比以往更多的開發者為汽車應用程序編寫代碼。事實上，據麥肯錫估計，目前三萬名的汽車軟件開發者將在 2030 年增長到 25 萬名。 那么所有這些開發者將采用什么技術來支持新一代汽車？答案是 Arm。Arm 在現代汽車中已無處不在。我們正在與頂尖汽車半導體和生態系統伙伴合作，在車輛的功耗、成本和散熱的限制下，提供所需的計算性能。Arm 技術正被應用于安全氣囊系統、發動機控制器、數據通信模塊、電動助力轉向系統和車身應用：包括座椅、后視鏡、天窗和溫度控制。Arm 生態系統在車載信息娛樂系統領域占有 85% 以上的市場份額，在大多數高端儀表處于領先地位，在中低端儀表的市場份額也在不斷增加。有 55% 的 ADAS 采用了 Arm 架構 。如今，每秒鐘就有 50 多個基于 Arm 架構的處理器被安裝到汽車上。這真令人難以置信！ 我想談談兩大新興機遇，它們將推動這一領域的顛覆性變革：電動化和自動化。讓我們從對更環保汽車的需求和電動化的競賽開始說起。德勤預計到 2030 年電動汽車年復合增長率將達到 29%。這是一個巨大的機會。整車廠正在重新設計整個汽車的架構以實現電動化，這需要根本性地重現思考系統的構建和管理方式。所有這些新的精密功能都增加了復雜性。而復雜性的增加就需要一個解決方案，能夠將所有這些新功能精簡到專用處理系統中。對此問題的行業解決方案被稱為分區處理，瑞薩電子、恩智浦和意法半導體等合作伙伴正在開發產品，以實現基于我們 Cortex-R52 與 R52+ 的電動化架構的改變。這增加了區域控制器的安全性，甚至擴展到幾乎所有的車輛控制器，包括基于我們的 Cortex-M 處理器的微控制器。如果我們期望汽車更加安全，甚至可能實現自動駕駛，或者在我們分心時阻止我們的危險行為，我們需要提供一套異構計算，它具有驗證解決方案所需的一切特性。它需要包括汽車增強型 CPU、ISP 和 GPU。 但所有這些先進的芯片都會產生一個軟件問題。解決這個問題的答案是：SOAFEE。攜手來自整個汽車供應鏈的 50 多名成員，我們正共同開發一個標準化架構，利用一套開放標準來開發軟件定義汽車中的汽車應用程序。它解決了兩個大問題——對可復用、可更新軟件的需求，和對敏捷軟件開發的需求。我們正在幫助車廠和一級供應商打造世界級的軟件。SOAFEE 是實現這一目標的完美答案。在一個通用的標準化平臺上，通過云原生方法開發和部署軟件是成功創建軟件定義汽車的唯一途徑。我們將整個汽車行業聚集在 SOAFEE 張開的大傘下，使汽車開發者更容易在這個極具挑戰性的領域，為基于 Arm 架構的新一代計算創建和部署應用程序。 我們已經討論了專用處理如何使您更容易、更快速地交付使汽車更安全、更智能的技術。現在我們來談談專用處理能力是如何對我們周圍其他設備產生巨大影響的。我說的當然是物聯網。我們面臨的物聯網革新與它自身具備的經濟體量密切相關。從智慧城市，到工業自動化和智能家居，相信物聯網將改變我們生活的方方面面，讓價值鏈的所有參與者都從中受益。我們相信物聯網經濟可與智能手機應用程序經濟的形態和規模相媲美。麥肯錫估計，物聯網經濟的價值（包括硬件、軟件和服務）將從現在的約 1.5 萬億美元增長到 2030 年的近 13 萬億美元。 Arm 生態系統正處于獨特地位，推動并受益于這種增長，原因有三個：首先，我們的生態系統正在部署的計算覆蓋范圍相當龐大。其次，Arm 的軟件開發者生態系統的廣度是業界首屈一指的。最后，有了這個生態系統，我們終于能夠聚集在一起，把精力集中在真正的差異化上，這樣就可以消弭扼殺規模的碎片化。 Arm 架構已是物聯網的基石。我們共同服務了 70% 的市場，在 2021 年近 300 億顆基于 Arm 架構的芯片出貨量中，有三分之二被使用于物聯網或嵌入式應用領域。但物聯網不僅僅是硬件；它也包括軟件和服務。為了使物聯網發揮其潛力，工作負載將需要跨多個計算層協作，從邊緣移動到云，然后再返回。開發者需要走出傳統的開發環境，以便他們能夠使用新技術。嵌入式開發者將需要欣然接納現代化的云原生 DevOps 流程和機器學習等事物。Arm 的獨一無二是因為擴展物聯網所需的所有專業知識和技術都已存在我們的生態系統中。 Arm 虛擬硬件 (AVH) 是一個很好的例子，說明了我們如何從一個軟件開發社區汲取經驗，從而促成另一個軟件開發社區。AVH 使嵌入式開發者能夠大規模地進行持續集成等工作。這一直是云原生開發的一部分，但對于大多數嵌入式開發者來說是無法實現的，因為構建和管理一個硬件集群太復雜了。由于不必擔心實體硬件的問題，AVH 使數百萬希望在邊緣側利用基于 Arm 架構計算的云原生開發者更容易使用嵌入式開發。我們將云原生和嵌入式開發社區結合在一起。結合在一起，這就是解決物聯網中最大挑戰所需要的，這將帶領我們所有人解決最高難度的挑戰——碎片化。但我們相當樂觀。在物聯網中，產業終將通過采用關鍵標準化來消弭扼殺規模的碎片化。 Matter 協議是物聯網行業就物聯網解決方案如何快速擴展進行協作的一個很好的例子。它是一種標準方式，用于無縫連接智能家居設備，并確保開機即用的互操作性。由于 Arm 的基礎技術和這一生態系統的規模，現在在 Arm 架構上開發和測試新協議的速度比以往任何時候都要快。目前已有 400 多家公司正在與 Matter 合作，先使用 Arm 的技術和工具為他們的創新產品制作原型，然后再進行硬件開發，這既加快了采用速度，也加快了上市時間。最近 Matter 1.0 剛剛發布。我希望很快就能在商店里看到與 Matter 兼容的產品。 現在我們來談談 Arm 目前正在推動的另外兩個行業標準。Project Cassini 和 Project Centauri 是 Arm 的兩項計劃，專注于為整個生態系統實現軟件利用和規模。通過 Project Cassini，基于 Cortex-A 進行邊緣和物聯網設備開發的合作伙伴們可以為他們的工作選擇合適的硬件，而不必擔心必須為每個新平臺都移植和維護一堆軟件。而針對 Cortex-M，我們最近推出了 Project Centauri。這使得每個軟件供應商和各種開發環境都可以利用軟件打包格式——CMSIS-Pack（目前已有數千款微控制器和數百款控制板支持該格式）。所有這些項目，包括 AVH、Project Cassini、Project Centauri 等，Arm 在物聯網領域所做的一切都專注于同一件事：為我們生態系統的各位，優化、簡化和加速設計過程。 而這將我們帶到了移動領域的下一個方向：視覺計算和實時 3D。移動領域的革新有一個新的要求。那就是可提供可信的、高畫質的、交互式的體驗，能被隨處部署，從移動設備，到物理世界，到元宇宙。這個新的“必須擁有的東西”是我們 Immortalis GPU 帶來的實時 3D——它誕生于游戲領域，但也轉而應用在汽車、醫療保健、工業、制造、建筑等行業。我們共同正在安卓上打造最優質的視覺體驗——隨著對視覺計算需求的增長，我們致力于成為這場令人興奮的新變革的中心。我們將如何實現這個激動人心的未來？我們需要以不同的方式思考可以部署在各處的底層工具、服務和技術。它必須能夠使開發者更容易、更快速地利用整個系統的計算算力。 實現這一目標的關鍵是 Arm 全面計算解決方案 (Total Compute Solutions, TCS)，該解決方案建立在 Cortex CPU 的基礎上，再加上 Arm 互連技術和 Arm GPU。它將工具、軟件生態系統、物理 IP 和通用標準結合在一起，將系統視為一個整體，而不僅僅是單一組件，以解決現代工作負載的復雜性。最終的結果是高性能的專用計算能力，它能夠解鎖更優異的性能，實現更長的電池壽命，以及沉浸式圖形，正如我們全面計算解決方案的合作伙伴 MediaTek 及其領先的產品天璣芯片所展示的。這里顯示的成果不言而喻。今年推出的 TCS22 在典型的游戲工作負載下，相較于TCS21平均提高了 28% 的性能，并且降低了 16% 的功耗。正如我所提到的，Immortalis 是我們針對高端設備的新旗艦 GPU，它將提供更高的性能和新功能，包括基于硬件的光線追蹤、可變速率著色和更多的機器學習等功能。開發者和創作者已經可以使用這項技術，我們知道其成果將是令人驚嘆的。性能的可及性也同樣套用在最新的 Armv9 CPU 集群（包括 Cortex-X3, A715 和 A510），獲得了連續三年兩位數的 IPC 增長，這是 Arm 工程團隊非常了不起的一項成就。隨著這個集群的推出，我們已經完全過渡到 64 位的世界；因此，您現在已經可以利用 64 位帶來的性能和安全優勢。 最后，我知道大家對 Windows on Arm 非常感興趣。微軟不斷在開發者訪問方面進行投資，從而擴展 Windows on Arm 開發者生態系統。Project Volterra 就是最新的例子。有了 Windows Dev Kit 2023 開發套件，開發者們現在可以在基于 Arm 架構的 Windows 生態系統中進行開發。 我們今天所談論的一切，無論是云計算、電動汽車、智能家居還是元宇宙，只有我們為各位合作伙伴提供更多的工具和技術，才能實現這些愿景。今天，我們的解決方案發展的速度更勝以往：具有跨完整子系統的通用工具鏈，無縫的開發者體驗，以及全面的支持，以加速您產品的上市進程。我們繼續提供量身定制的解決方案，使從傳感器到智能手機，到超級計算機的所有產品的打造變得更容易、更快速。但僅僅這些是不夠的，我們還需要做更多。我們已經清楚地聽到了您的聲音：各位需要 Arm 做得更多，從而幫助您解決這些日益復雜的問題。解決方案需要以市場為導向，這樣您才能隨時了解客戶的需求。為了解決這些挑戰，我們需要展示我們的 IP 將如何響應多個計算要件和軟件之間增加交互的組合，從而在復雜工作負載下提供更高的性能，同時保持我們一流的計算效率，以在基于 Arm 架構的 IP 上提供最佳的計算系統。 所以我們對基于系統的方法進行了加倍的投入。我們專注于提供計算解決方案，這樣當您在 Arm 架構上工作時，就等同于在 Arm 的整體上工作。這意味著您可以從 Arm平臺、工具、軟件生態系統、支持、處理器（如 Neoverse 和 Immortalis）、通用標準（如 SOAFEE）以及所有解決方案（如全面計算、Arm Flexible Access 和 AVH）中獲得一切，而這一切都在一處即可取得。這將使您能夠在 Arm 架構上完成最出色的工作，而這只是新篇章的開始。我們計劃做的還有更多，以幫助您解決新的挑戰，這些挑戰是由摩爾定律的變緩、在先進工藝節點上為先進工藝節點進行開發的復雜性、向 2.5D 和 3D 封裝的轉變等因素共同驅動的。我們迫不及待地想在未來與您分享更多的成果。 在結束之前，我想感謝合作伙伴們幾十年來的合作關系。我很清楚，這個生態系統比以往任何時候都要強大。當我們開啟 Arm 的新篇章時，對于我們在定義計算的未來中將共同扮演的角色，我感到非常興奮。 我想再強調一下我在之前說過的話。在 Arm，我們一直期待著為您——我們的合作伙伴——提供支持。我們將共同為生態系統中的各位提供計算性能的領導地位。我們將共同提供支持，賦能這個世界上最大的開發者生態系統之一，以確保您的軟件能最好地運行在 Arm 架構上。我們將共同努力，做得比以往更多，以幫助您的產品實現專用化和差異化，同時加快上市進程。 我在這里，滿懷信心，充滿希望，我們將攜手開啟新一輪的技術革新。我們將攜手構建未來，而 Arm 架構就是未來的基石。 |
