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IC设计与制造
Arm四款芯片IP为主流市场带来高端体验
出自:大半导体产业网

大半导体产业网消息,日前,2019 Arm年度技术论坛在上海召开。Arm China执行董事长兼首席执行官Allen Wu在大会现场指出,随着第五波计算革命的来临,整个行业都在经历着快速的变革,在这个数据驱动的时代,Arm的IP已经应用于超过1500亿颗芯片的智能计算。


Arm China执行董事长兼首席执行官Allen Wu

“未来,无论是本地还是边缘及云端对人工智能(AI)能力的更高要求,将不断推动算力的提升,由此,全新的计算时代即将到来。” Allen Wu这样说道。在整个产品线以及开发战略体系下,Arm希望其设备和产品都能提供卓越的产品体验与客户体验,消费者能够使用具备机器学习(ML)功能和相关算法的设备。为了达到更强的计算能力,Arm宣布将推出两款全新的主流ML处理器,以及最新的MaliGPU与DPU。具体包括:
Arm Ethos-N57与 Ethos-N37 NPUs:扩展ML处理器的产品范围,以便在主流设备上提供AI应用。

Arm Mali-G57 GPU: 第一个基于Valhall架构的主流GPU,性能是前几代产品的1.3倍
Arm Mali-D37 DPU:在最小的面积内提供丰富的显示功能组,以呈现全高清(Full HD)及2K分辨率。
 


针对主流设备的解决方案

两款NPU强化异构计算能力
继Arm ML处理器Ethos-N77发布后,Ethos NPU家族又添加Ethos-N57与Ethos-N37两位新成员。Arm ML事业群商业与营销副总裁Dennis Laudick表示,目前市场上绝大部分机器学习算法都是基于CPU完成的,但市场需求却逐渐增加,“这也是为什么我们发布了全新的Ethos系列产品,来提高机器学习领域的处理能力。”他说道。

此前发布的Ethos-N77主要定位于相对高端的市场,此次大会发布的Ethos-N57与Ethos-N37,主要适用主流设备市场的机器学习解决方案,定位分别为中端市场与入门级市场。针对高端市场的Ethos-N77在性能、存储器、带宽上的性能表现极佳,Dennis Laudick指出,“相比之下,针对主流设备市场的产品N57性能及带宽会稍微有所下调,但是在成本策略上做得更好。”而入门级产品Ethos-N37则会优先考虑成本因素。

“不管是开发什么样的处理器产品,只要涉及到AI、算法以及处理能力,数据都是核心,这也是我们设计这三款产品时最先考虑的。” Dennis Laudick对包括大半导体产业网在内的媒体表示。三款Ethos产品都集成了非常完整的智能数据管理系统,同时可以针对相关用户需求进行核心优化,大幅提高全系列产品的核心性能与能效。

具体来看,Arm认为INT8以及INT16这两种架构最受市场欢迎,Ethos三款产品就是围绕INT8及INT16的宽度进行设计,并针对Int8与Int16数据类型的支持性进行优化。其次,为完整的数据压缩能力而进一步减少芯片之间不同层次间数据传输的压力,并且,Arm采用了维诺格兰傅里叶算法(Winograd Fourier Transform Algorithm)大幅提升运算效率。

此外,Ethos-N57能够提供平衡的ML性能与功耗效率,可针对每秒2兆次运算次数的性能范围进行优化。Ethos-N37是为了提供面积最小的ML推论处理器(小于1平方毫米)而设计,可针对每秒1兆次运算次数的性能范围进行优化。


媒体采访

Mali-G57为沉浸式体验而生
Arm希望消费者都可以使用具备ML功能和相关算法的设备,此外,对Arm来说,更重要的一个领域就是游戏产业,希望用户在游戏时获得更快速度和更高性能的用户体验。由此,Mali-G57,将优质的智能与沉浸式体验带到主流市场,包括高保真游戏、媲美电玩主机的移动设备图型效果、DTV的4K/8K用户接口,以及更为复杂的虚拟现实和增强现实的负荷。

Arm市场营销副总裁Ian Smythe指出,相较其前一代Mali-G52,Mali-G57各种内容都能达到1.3倍的性能密度,且能效比提升30%,使电池寿命更长。该款GPU针对虚拟现实(VR)提供注视点渲染支持,且设备ML性能提升60%,以便进行更复杂的XR实境应用。

AR/VR的市场正发生快速进展,在移动平台上去做沉浸式体验对于GPU的性能有着非常高的要求。Arm产品经理Daniele Di Donato认为,AR对整个图象处理的要求可能并没有VR的要求那么高,但其对于算力的要求非常高,还必须支持3D识别技术,换句话说,就是对感知性也有非常强的要求。Mali-G57就是针对计算负载,包括ML上的需求打造的,它在整个算力上获得了提升,同时FMA也获得了升级。“除此之外,我们也会在不同的AR应用场景去测试GPU受到的最大的运力可能会来自于哪里,并且为之进行优化。” Daniele Di Donato这样说道。

值得一提的是,Arm在全球范围内与Unity展开了合作,Unity是全球领先的3D内容构建商,市面上50%的基于Android平台的游戏以及3D内容都是使用Unity来开发的,除此之外,市面上70%的虚拟现实相关的内容也是使用Unity引擎开发的。

基于双方合作,Ian Smythe指出,将Arm的整体工具包括解决方案,预置在Unity的引擎和平台之上,通过这个完整的集成,帮助Unity的开发者和使用者充分并且非常简单地获得Arm全系列产品的最高性能,让开发人员有更多的时间创造出全新的沉浸式内容。“除此之外,在设计以及工程层面,我们也可以帮助开发者面向Arm的CPU、GPU和NPU进行更加量身定制的优化。”他表示。

单位面积效率最高的处理器Mali-D37
Mali-D37是一个在最小的可能面积上包含丰富显示与性能的DPU,“这款DPU的面积只有不到1平方毫米,是到目前单位面积效率最高的显示处理器。” Ian Smythe介绍道。

Mali-D37支持全高清(Full HD)与2K分辨率,同时也是为了主流设备和入门款的设备量身优化过的。该款DPU采用全新的Komeda架构,虽然它的面积非常小,将小于1 mm2,但是功能非常完善。对于终端用户而言,在例如入门级智能手机、平板电脑与分辨率在2k以内的小显示屏等成本较低的设备上,会有更佳的视觉效果与性能。

通过减少GPU核心显示工作以及包括MMU-600等内存管理功能,系统电力最高可节省30%。并且从高阶的Mali-D71保留关键的显示功能,包括与Assertive Display 5结合使用后,可混合显示高动态对比(HDR)与标准动态对比(SDR)的合成内容。

软件生态系统的搭建

作为支持万亿级计算架构和生态系统的公司,Arm非常看重软件生态系统搭建的重要性,因为只有通过整个软件生态系统体系之下所有相关方以及合作伙伴的配合,Arm才能充分提高可及性,并且释放硬件的最大潜力。

Dennis Laudick说到,“在软件领域,我们也需要打造一个完整的解决方案。” 基于Arm的软件,不管客户在上层有什么样的硬件,都可以以同一个界面实现软件硬件之间的互联,为此Arm也专门打造了软件方面的工具。

比如开源的Arm NN框架,作为加速ML部署的框架,Arm可以帮助开发者更加容易、快速地获得硬件的全部性能,并且完成在解决方案上的部署。除此之外,Arm NN框架内置了一个非常专属的推理引擎,使用AI以及ML的算法,可以大幅度地简化AI应用的开发流程。

ML一直是Arm非常重视的开发领域之一。Dennis Laudick指出,Arm的ML流程以及具体处理主要是通过Arm的CPU进行阈值和体现的,在Cortex-A和Cortex-M这两个产品系列上,ML已经可以得到非常强大和稳健的发挥,性能也已经非常强。“但我们还希望进一步增强原有的CPU在机器学习智能处理上的性能,并获得非常好的扩展,成为一个非常必要的补充。” Dennis Laudick说道,“我们会在未来的市场不断做出战略上的调整,希望能够让Arm所有的产品线都具备ML的核心能力。”

 

 

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文章收入时间: 2019-11-04
 
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