|
|
; K0 m" e2 o, @* M- e) C% O
* A" `/ [! O8 P6 J0 R Y# b# p |
- Y' b' l+ S3 p* t# ]8 F3 R4 [; P10月23日，在北京召开的2019 Arm技术峰会上，Arm正式发布了全新的Ethos-N77/N57/N37系列NPU IP，进一步加码人工智能（AI）计算。与此同时，Arm还推出了针对主流移动游戏市场的高能效的Mali G57 GPU和针对主流及入门级市场的单位面积最高效的Mali-D37 DPU。2 }8 W9 f0 ^: L7 D/ p! N, C
4 E, X) t- B1 l/ E/ f2 E5 ^
+ L* x5 G) r& {4 V0 i& ?" }3 i* B
ARMv8及后续架构将不受限制的继续支持中国合作伙伴！
" K n4 n3 h! J5 Y0 _) X; F) u0 y
. c. A9 y& _) M6 m' a" g' `3 w/ f
S7 W5 c- s/ I+ Z- Q今年9月25日，Arm中国在深圳召开媒体沟通会，针对此前外界盛传的“Arm断供华为”一事，Arm表示与华为仍是合作伙伴，ARMv8及后续V9指令集可继续授权！
- y2 I ^/ x0 O4 \) @. c( P, A9 a
8 ~8 I- ?, N5 U9 U/ `; D0 y: T4 y4 b3 E. o
10月23日，在2019 Arm技术峰会北京站上，Arm董事长兼CEO吴雄昂在开场致辞当中再度重申，经过法务严谨的调查及相关调整，目前无论是ARMv8，还是后续的V9架构都是源自英国的技术，将可不受限制的继续支持中国的合作伙伴！. B9 ^( M5 w& d
( o; r& L z; q) {# j: @
$ v0 T U% ~& L4 m* _) m1 ]% N 9 Y+ @2 [& J z; T/ g
. A6 o3 J4 |) @ H5 q) D. B) F
# I7 _8 |* R! |5 N6 u# Q$ U. q此外，吴雄昂还指出，Arm在中国的合作伙伴已经超过200家，中国合作伙伴出货的基于Arm架构的芯片已超过了160亿颗，国产SoC芯片95%都是基于Arm架构的。5 p+ G! O0 q9 O! R! B, }2 t
) V8 ^: l8 b* z1 y* P7 |- C
, d# D' P7 t% d( C" \吴雄昂强调，Arm是唯一非源于美国的主流计算架构。Arm中国承接Arm在中国的业务和技术，在Arm标准之下自主创新、赋能产能，把中国工程师能力调动起来打造知识产权。这些知识产权将不只是提供给中国产业，还要通过统一标准面向全球。
& @7 u9 s; M, z+ D$ G
" y0 f; z7 W" [6 H5 j8 r+ a* o
* p2 e* j$ L K% v9 w x5 N加码AI计算，Arm发布Ethos系列NPU IP
9 Q( z- _4 e* k; W" F2 j0 g* R
# l; P. v; o' | [+ i. e. Y; N1 q4 j
! ~% h c- W6 @+ r: v% e- ^& @9 [5 i根据Arm及研究机构的预计，到 2028 年，移动设备的数量将从现在的17亿台增长到 22 亿台，智能的IP Camera将由现在的1.6亿台增长到13亿台。在终端侧具有人工智能的设备将会由现在的3亿台增长到32亿台。足见人工智能市场增长之迅速。5 c# [2 Y- g* E0 ^' E; d9 z
& Z/ b/ a7 Y" b+ N
$ r& T/ C# \5 W Y( E3 r而随着AI技术的兴起和广泛应用，AI对于芯片的算力也提出了更高的要求。作为全球最大的处理器IP供应商，Arm的Cortex CPU和Mali GPU在以智能手机为代表的移动终端市场占据了极大的市场份额，但是在AI计算领域，Arm此前一直都是依托于其Cortex CPU、Mali GPU及相关软件开发工具来提升其AI计算的能力。/ j5 G. h" d$ L) p" X: C, {
2 x3 ^; P' h0 d/ g( w+ e
E% O7 J! T* A2 x9 J9 y+ n& w但是，传统的CPU、GPU核心并不是AI计算的最佳载体。因此越来越多的芯片厂商开始推出了AI专用芯片，或者在SoC当中加入AI计算专用的NPU内核。比如华为2017年就率先推出了集成NPU内核的麒麟970处理器，同时苹果推出的A11处理器也首次集成了NPU内核。此后，高通、联发科、三星、展锐等手机芯片厂商也纷纷开始在SoC当中集成自己的NPU内核。
; Z; q9 ?7 u" I* S1 U7 q8 Y1 _& U6 r" ?8 I7 t4 a
- h0 N' o- i. u( b/ s1 I; v/ a在此趋势之下，为了应对市场对于AI内核的需求，Arm在2018年年初也公布了针对AI的Project Trillium项目，其中就包括了全新的机器学习处理器IP、目标检测处理器IP和神经网络软件库。经过了近两年的时间，现在Project Trillium项目的成果也开始正式产品化。2 }. d& B0 }/ o" i3 s& e
# L4 `6 Y' x0 \) `7 y$ q; Z# o# u4 |
; i% S2 \ M' e2 H& q
' j2 `7 I" j+ ?5 i; y; N; C
" {" B0 y1 r+ }# N7 h" t0 j. H, q; n( k: n, \
- }' w- k, N' Z
今天，Arm市场营销副总裁Ian Smythe 在Arm技术峰会上正式发布了全新的Ethos系列NPU IP，包括针对高端市场的Ethos-N77、针对主流市场的Ethos-N57和低端市场的Ethos-N37。+ h7 s, D# S9 M2 w5 W" M+ T+ v3 W
, r" n$ E$ {2 Y; r) A4 ~
# Z- c7 O5 v) V' j+ K
C u9 V: I$ y7 p: r. I 7 u9 k8 J+ L+ F
/ |, l5 R5 |2 H* P
- z/ K: n6 Y* g' `5 X5 F1 nEthos-N77实际上就是Arm去年公布的Project Trillium项目中的那款机器学习处理器IP，其内部集成了可配置的1-4MB的SRAM，在1GHz主频下，7nm工艺下，可以提供最高4 TOPS的AI算力，每瓦性能高达5 TOP。另外，之前Project Trillium项目公布的数据显示，Ethos-N77的单位面积算力为4.6 TOPs/mm²（最新发布的可能有进一步提升）。那么Ethos-N77的这个性能在市场上处于什么水平呢？" C* a% X R% W: P9 B& ^2 n! Z* b
+ O( }. |5 V% W1 { q根据资料显示，华为麒麟970 NPU是基于寒武纪1A IP，算力是1.92TOPS。而苹果A11的NPU算力仅为0.6 TOPS，A12的NPU性能为5TOPS。而根据此前高通骁龙855发布之时的数据显示，其整体（包括CPU+GPU+DSP等）的AI算力（超过7 TOPS）是华为麒麟980的两倍，照此估算的话，麒麟980的NPU性能大概在3.5 TOPS左右。另外据芯智讯了解，华为麒麟980的NPU是基于寒武纪IH8，是针对低功耗场景视觉领域的NPU内核IP，而寒武纪IH8有 4 种可选的配置1T、2T、4T、8T OPS@1GHz，麒麟980应该是4TOPS的版本。而麒麟990系列的NPU并未公布具体的OPS数据，不过其采用了全新的达芬奇架构以及两个大核＋一个小核的配置，性能应该更强。! ^: i- g: |3 w K
; ^0 X2 [$ B; @) Q8 j7 |2 s
7 u c; M! j5 @$ x i- i$ S+ Q6 f) S' A' N; ]4 o
在单位面积的算力方面，根据芯智讯此前的估算，麒麟970的NPU的单位面积性能大概是1.48 TOPs/mm²，而麒麟980和990没有相应数据可以参考。而根据TechInsights的拆解，苹果A12的NPU内核的面积为5.79mm²，也就是说苹果A12的NPU的单位面积算力约为0.86TOPS/mm²。8 x& U6 O1 O1 Z. v6 d$ x% n
5 V. U+ _% i* Z! A4 g% k. r
0 d. _& N% F; F/ B+ l% y$ M9 X6 j7 g在每瓦算力方面，华为公布的资料显示，麒麟810的每瓦算力可以达到6TOPS。苹果的NPU未有相应数据。寒武纪新的NPU内核1M在7nm下每瓦性能为5TOPS。
& [# B7 j5 [$ g6 O
& Q% l' [+ E9 y0 _
* g) ^; w/ K5 y从上面的数据对比来看，Ethos-N77的AI性能与苹果A12和麒麟980的NPU相当，相比麒麟990系列的NPU性能可能要弱一些。在单位面积算力方面，远高于苹果A12和麒麟970的NPU。在每瓦算力方面，也是远高于苹果A12的NPU，略低于麒麟810。综合来看，Arm Ethos-N77各方面都还是比较出色的，达到了目前旗舰级NPU的水准。0 L/ {; N, q" C7 t2 X! U3 X% K
! f6 O- c2 A4 [$ O' j4 U6 N7 j
# [! A: y/ n. s, ~$ l1 u# @( ]需要指出的是，4 TOPS的性能是单个Ethos-N77核心在1GHz主频下的性能，如果配置双核的话，那么性能无疑将进一步提升，当然功耗和面积会进一步提升。
# y* |" V% X. J
% N& ~" q5 C, h: z; U6 t7 L) W2 r7 b, x6 m& H. k
Arm此前就表示，Ethos系列IP是具有高可扩展性、兼容性和可编程的，可以提供计算性能最低从2 GOPS到超过70 TOPS的产品。* |2 M+ x" P5 G" { x9 p: K. C
* {% m; I9 s+ g4 f# A4 _
: O2 G* e% |' ^; ?* W另外，Arm还推出了针对主流市场的Ethos-N57，内置了512KB SRAM，在1GHz主频下，算力最高可达2TOPS；而针对低端市场的Ethos-N37，是为了提供面积最小的ML推论处理器(小于1mm²)而设计，其同样也内置了512KB SRAM，在1GHz主频下，算力可达1TOPS。
( `$ H4 t$ R: Z& W$ z2 a" R, v0 A$ _
3 t- h! l* M. B2 F) M3 |' h) @
Arm表示，Ethos-N57和Ethos-N37针对Int8与Int16数据类型的支持性进行了优化，通过如创新的Winograd技术的落地，使性能比同类NPU提升超过200%，并且配备了先进的数据管理技术，以减少数据的移动与相关的耗电，在ML在性能与成本、面积、带宽与电池寿命之间达成了比较好的平衡。" h y; q8 Z0 s: j; `, c4 w4 V
% @$ O$ h/ R5 O2 E
! K2 U- s( H6 o据芯智讯了解，除了移动市场之外，Arm的Ethos系列IP未来也将会开始进入物联网、工业、汽车、网络以及服务器市场。4 q( y) q2 v7 m( Q
. a( } D. v5 ]5 t- k
/ F: S6 e, n8 l1 Z开源的AI开发框架Arm NN$ L+ k3 `* m# X: T$ t) C7 M
# z6 Q. ?- t) M9 R8 d Z& o) q, o8 w. p- G: D
我们都知道，此前高通骁龙845/855系列都并未内置专门的NPU内核，但是其仍然提供了较高的AI能力，而这一切得益于其神经网络引擎Neural Processing Engine的助力。即采用更为弹性的异构的机器学习架构，在通用平台内做内核优化，使得AI计算合理的分布在CPU、GPU、DSP等每个单元上，从而可以针对不同移动终端提供弹性调用各个处理单元来进行AI计算。 {! B& b% A4 A# p K: p! a4 l: m
" j/ n) d0 _" B2 g$ e
/ J& ^, `" Q% @0 T) u而Arm此次在发布Ethos系列NPU IP的同时，也推出了开源AI开发框架Arm NN，强化异构的AI计算，进一步提升整体的AI性能。8 T0 g$ v0 F9 a" }+ J8 \' `3 Y' s
1 t5 X& m' j% S6 O# ~
" ^1 S- D* r4 Y- E9 r 6 R6 ~9 b a8 V
4 x& u' n0 z1 d$ G/ O: B
- W. \* T+ g2 D据介绍，Arm NN是属于偏底层的架构，而且在其基础之上，可以支持其他的更高层级第三方的NN框架，并提供完整工具链，可实现在AI计算上对于Arm CPU/GPU/NPU内核的合理调用，实现更高效的异构的AI计算。
( W+ t* Y7 m- l, i( {9 Q# `5 C4 l
0 Z, Q/ d7 ^5 U! B% Y7 U. U- _
Arm表示，由于不同的SoC对于AI的加速方法是不一样的，因此第三方应用及开发者要用到片上系统的加速能力是比较困难的。而开源的Arm NN的推出，将降低开发者调用Arm内核的难度，进一步提升开发人员的体验。
& e/ ~: c6 O* ~& E" c
: g2 y2 H, x$ C: Z) v2 ^
( t2 \. `- M$ v4 u: l ' A, \3 i1 a4 z% w$ J+ ^2 i
$ U0 \1 B4 r k$ c# d
) j0 F! K% m! O, {0 x
此外，为了推进基于Arm NN的内容创建和开发，Arm还与Unity（Unity最目前主要的3D引擎，50%的3D游戏，75%的VR内容都是基于Unity引擎开发）达成合作，进一步优化Unity引擎，使得基于Unity的开发者能够更容易的访问和更高效的利用Arm的内核，在Arm CPU/GPU/NPU之间获得更好的性能。可以实现一次开发，即可获得Arm全系列的内核的支持（即可支持众多基于Arm不同类型的内核的SoC），无需再重新编译。0 K! v! `) a- n5 v
2 R( `" i) q1 U( S2 I, P. H
: N! ~# b# ] r! n$ ^- w3 iMali G57 GPU：为主流市场带来智能与沉浸式体验
* g2 k2 o. g* T O
* g8 Y% j$ Z; |! Z7 o p u( c: a( y* G/ H% c1 d
今年6月，Arm针对高端市场推出了首款基于全新Valhall架构的GPU——Mali-G77。今天，Arm针对游戏市场推出了第二款基于Valhall架构的高性能、高能效的GPU内核——Mali-G57。（Vahall架构进一步提升了并行执行的能力，同时在代码上也做了尽量的简化，从编译角度来讲也更加友好。）
% z9 L7 r0 P% w. [2 t. H2 H. T# y' B+ f/ k7 }5 ~; [9 z5 d& @
' b' g4 ^2 Q. a! M4 T 8 C# x! n& o0 _; v; e2 C
8 s3 j7 Z! Z: B, a/ r
" ]- w/ d1 p r* Z0 s& @据介绍，Mali-G57的性能相比上一代的Mali-G52在能效上提升了30%，性能密度提升了30%，机器学习性能提升了60%。并且Mali-G57还加入了针对虚拟现实(VR)提供注视点渲染支持，再加上机器学习性能的提升，可以支持更复杂的XR实境应用。而且，Mali-G57还支持1-6个核心的配置，可以满足不同市场定位的智能手机的需求。
" z8 U6 I0 T2 F B- n9 `1 z- }
& m1 q4 o o: k& S& u4 ~" i
% D8 w8 p2 F; l) U; [3 VArm表示，Mali-G57可以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。/ C7 b( c$ n; @
( t9 H8 V! E4 Z" O9 `* y
8 X( G2 O' |& N5 H% G' L# oMali-D37：Arm单位面积效率最高的DPU) M; ?7 w; d. Q4 n Y' q
, T6 c5 @! g0 j3 A% h7 I7 Z2 X6 J# o% d" z' R( G( G- @3 b9 U5 @ I
在今天的技术论坛上，Arm还推出了目前单位面积最高效的显示处理器Mali-D37。( _/ ` J- p! y) N7 y2 Z3 k+ ?
* d2 i) a& `1 g+ ?3 G$ g
$ o. b% A1 u+ X- A( E0 O' c1 S' D
 - ?4 h4 A5 z0 h& l3 J7 q9 e7 B
3 g. v( D! r* a( A- _* B# r2 U* o& [
$ G& ~$ j) D3 j2 S' q据介绍，Mali-D37是Arm第一个面向主流市场的基于Komeda架构DPU，拥有极高的单位面积效率，在支持全高清（Full HD）与2K分辨率的组态下，16nm制程的面积将小于1mm²。
/ V9 j7 ?4 m' c
; M5 b/ R+ w" W' ~: X9 y3 ?9 P3 t4 r0 H
在性能方面，Mali-D37保留了高阶的Mali-D71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。另外，Mali-D37其通过将部分GPU核心显示的工作负载卸载到Mali-D37来工作，以减少GPU的工作以及对于内存的访问，使得系统的功耗可以降低30%。+ W# E- H* u7 q; G5 t! h! s
) W& K$ }1 o+ ~$ a. }( t3 J
, T& g' b. d5 n. O M( UArm表示，Mali-D37可以支持入门级智能手机、平板电脑等成本较低的设备，获得2K级别的视觉效果与性能支持。
9 F. L& j5 B5 f$ M0 g2 ~$ m% |
0 Y" f7 p3 b# l" \
" Q" H8 h2 }* c2 U9 qArm的通用型NPU能否获得成功？" L0 r/ P' g X3 K }. V$ Q. O
5 N1 c( H# o. f
( h; ^) ] @1 k$ t
从目前的市场趋势来看，AI芯片正越来越向专用化的方向发展，越来越多的算法厂商也都纷纷基于自身的算法推出了自己的AI芯片。同样，正如前面我们所提到的，目前华为、苹果、高通、三星、展锐等众多的手机芯片厂商也都有推出自己的NPU内核。那么Arm的“通用型”的Ethos NPU IP真的有市场吗？
- {. K% ~% e# m6 A9 {' E4 w& `9 L2 \: R. ?9 o0 L+ w" T
" P p5 `8 G( T( H8 a对此，Arm市场营销副总裁Ian Smythe表示，Arm的Ethos NPU IP并不是孤立存在的，其主要的优势在于，在其本身提供出色的AI性能的同时，可以更好与Arm的CPU、GPU进行协同，以实现异构的AI计算，从而进一步提升整个系统层级的AI性能、降低功耗。而且，目前AI市场还是在初期，很多的AI算法仍在快速迭代，选择“通用型”的NPU是比较安全的做法。% H9 i2 `1 j T1 _
( d9 ` q6 ?# D- Z1 C! D/ ^
" {, D. A* B; G% V0 I! h+ P1 C \/ y4 T3 Y: U; W3 ]+ z
4 c8 F$ j; f- ^! n0 l4 d/ R
F* J* D* ]0 H; V在采访当中，Ian Smythe向芯智讯确认，Arm的Ethos NPU IP也可被集成于比如RISC-V等其他架构的SoC当中，但是Ian Smythe也强调，这样并不能发挥出Ethos NPU与其它非Arm CPU/GPU在AI计算上的协同优势。
' A/ c8 h+ E( s s: B/ a/ R* H& u8 q+ D6 g
7 C' i/ k8 H# X
另外，Arm的Ethos NPU IP还实现了对于高中低阶的全面覆盖，但是目前众多的芯片厂商主要还是在其高端SoC当中集成了NPU，而随着AI计算向边缘侧部署的趋势，未来市场对于NPU的需求也将会越来越大。Ethos NPU IP的推出，将可帮助芯片设计厂商更简单、更低成本的获得不同档位的NPU内核的支持。5 v" X9 K1 n& r4 E# G1 _# ~
! m' T/ @: Z" l5 G
: @1 X4 w" X1 K) o
另一方面，目前的Android应用生态基本都是基于Arm架构的处理器，因此，如果采用Arm的Ethos NPU IP，结合开源的Arm NN框架，应用开发者将可以更简单、高效的调用Arm的CPU/GPU/NPU内核，可以为用户带来更为出色的AI体验。而且，可以实现一次开发，即可获得Arm全系列的内核的支持（这也意味着，可支持众多基于Arm不同类型的内核的SoC），无需再重新编译。而对于其他的芯片厂商的NPU来说，开发者要想实现灵活高效的调用NPU，充分发挥其AI性能，则需要针对性的进行优化，而且还需要其提供相应的权限和工具。即便是开发者开发应用实现对于A厂商的NPU调用，同样的应用要想实现对于B厂商NPU的调用，可能需要重新进行编译。显然，对于应用开发者来说，Arm的NPU所具备的生态优势无疑是其他厂商所无法比拟的。
$ n5 d1 Y0 }! E) R
" _# b- l! O7 G" B6 U
0 R! @* W/ ~# w& d! g, `最后，Ian Smythe强调，Arm对于AI性能的提升是多维度的，一方面会持续推出更高性能的NPU IP，同时也在不断提升Arm CPU/GPU的AI性能。
' | l" D4 I, S# b- c% c, C6 r T( M6 l6 ?" m3 _& m
# r* N3 I. o8 p" {" k- [7 d
, j" j }+ g) w* f9 {# S& s, D$ ]. w
0 G* X8 d8 e6 ]7 s( q m
# k' z) ^' T2 e; c$ y' n) Z$ e值得一提的是，Ian Smythe在演讲当中透露，Arm在下下一代的大核架构Matterhorn当中，加入Matrix Multiple(MatMul)，令其ML（机器学习）性能与前代CPU相比提升一倍。9 S: {* `! b* Q+ |
6 L4 V. K1 r( I) [/ P1 z! E
- r6 _4 r6 a9 Y: p& a编辑：芯智讯-浪客剑0 x2 \4 X, U% \7 z% b
往期精彩文章: b/ r7 w" d, k" {3 G
VR市场迎来第二春：5G+VR云化将成最大推力！+ \ z% u4 [, o; g: Q) u" q9 b
9 w+ m! p3 R3 k2 i9 Q9 G! k- }4 K8 C2019生物识别论坛成功落幕：这十大看点不容错过！
0 }: _+ Z0 V" i4 U阿里平头哥正式开源RISC-V架构MCU芯片平台
, j# t& y t' G6 A# s2 t首度杀入3D人脸识别门锁/门禁市场，英特尔为何选择与小钴科技结盟？
$ n' f# m9 b. v- Q1 ]* J! q1 u
2 m4 A. y6 ^# t9 G% a+ D* N# \* [展锐再推4G功能机芯片虎贲T117，意义何在？
# J: B+ N$ m& X# A- _% h. ]! i- d0 ?" b/ g2 [9 I, B- K
历史首次！华为海思4G芯片Balong 711对外销售！
- V# }. B4 U8 l1 A4 l/ N" P8 ?7 d% _
不惧美国打压！华为已获得65份5G商用合同，5G基站发货超40万个！
' i1 [( t( k# X& o U( I3 Q# K0 _# d! T/ a6 f; S1 c
巨额债务违约+资金链断裂？手机ODM厂商海派关厂裁员！% I5 i6 l0 ]7 k" I1 o- Q( l0 i" z% h9 p
2 G. T8 u& ?, J: F( t( Q& y可穿戴巨头Fitbit宣布撤出中国！% y s+ p0 x# p% i/ A; V+ v
1 `9 N/ U7 k0 c# I# C收购Intel基带芯片业务涉嫌违规？苹果遭市监总局启动问询9 F% m" W2 }0 G
7 e8 q2 c( Y5 Y5 h禁令之下，安防巨头海康与大华的应对之策！
$ S, w3 U* y! C" D! f/ Q, b2 A0 M# o, z
为应对RISC-V挑战？Arm CPU引入自定义指令功能！% ]: T. F% Y* K) T
行业交流、合作请加微信：icsmart01
7 ^, o* _9 }! \. z) v; |芯智讯官方交流群：221807116 % a- v3 {! }+ G, [+ g: w0 v
/ K; m8 b* q5 v7 B% ?$ m2 a" J来源：http://mp.weixin.qq.com/s?src=11×tamp=1572103805&ver=1936&signature=jeCKwe1UBQzC*Pzs8GoY9TZBvEs1rdMAvR4c22h3Cpdg-qQ*TOrpE2uZ4YvRMx7pQMFu5Q-as9lkvJgPIZqWm1WA-*ncmgAC2Ls6p79VafFsjOW9cM78m6hG7c-lzR2Q&new=1" N- y% ^) z: I: l, V u9 X+ x; p
免责声明：如果侵犯了您的权益，请联系站长，我们会及时删除侵权内容，谢谢合作！ |
本帖子中包含更多资源
您需要 登录 才可以下载或查看，没有账号？立即注册
×
|
|手机版|小黑屋|梦想之都-俊月星空
( 粤ICP备18056059号 )|网站地图
发表于 2019-10-27 00:33:22
