ARM 새로운 아키텍처 Armv9 - 머신러닝, 보안 등 성능강화

 

ARM에서 새로운 아키텍처를 발표했습니다. 현재 대부분의 모바일에서는 ARM기반의 AP를 사용하고 있는데요. 제한된 배터리에서 저전력으로 사용시간을 늘려야 하기 때문에 다른 대안이 없이 거의 대부분의 회사들이 ARM아키텍처를 기반으로 만들고 있습니다. 올해 하반기부터 Armv9기반의 제품들이 출시될 것으로 예상됩니다.  

 

 

 

보안

 Arm 컨피덴셜 컴퓨팅 아키텍처(Arm Confidential Compute Architecture, CCA)를 제시했습니다. 컨피덴셜 컴퓨팅은 하드웨어 기반의 보안 환경에서 컴퓨팅을 수행함으로써, 처리 중인 상태의 일부 코드 및 데이터가 심지어는 상위권한의 소프트웨어에서(privileged software)도 접근 및 수정될 수 없도록 보호합니다. 

 

Arm CCA는 보안 및 비(非)보안 세계로부터 분리된 부분에서 동적으로 생성된 영역(Realm)이라는 개념을 선보일 예정이며, 이는 기존 애플리케이션에서도 사용이 가능합니다. 비즈니스 애플리케이션을 예로 들면, 이러한 ‘영역’은 상업적으로 민감한 데이터 및 코드를 사용 중이거나 저장 상태이거나 전송 중인 상태에서도 모든 시스템으로부터 보호할 수 있습니다.

 

 

 

AI

AI는 작업은 일정시기에 집중되지만 사용범위는 더욱 다양하고 특화된 솔루션을 요구하고 있습니다. 2020년대 중반에 이르면 80억개 이상의 AI음성 비서 디바이스가 사용될 것으로 전망됩니다. 온디바이스 애플리케이션 중 90%이상이 시각 및 음성과 같은 AI기반 인터페이스를 비롯한 AI요소들을 갖출 것으로 예상됩니다. 

 

이러한 요구사항을 충족하기 위해, Arm은 후지쯔(Fujitsu)와 협력해 스케일러블 벡터 익스텐션(SVE) 기술을 개발했습니다. Arm이 이러한 성과를 토대로 개발한 SVE2를 통해, Armv9은 보다 향상된 머신러닝(ML) 및 디지털 신호 처리(DSP) 기능을 더욱 광범위한 애플리케이션 전반에 구현할 수 있게 됐습니다.

SVE2는 5G 시스템, 가상현실 및 증강현실의 프로세싱 역량 뿐만 아니라, 이미지 프로세싱이나 스마트홈 애플리케이션같이 CPU에서 로컬로 실행되는 머신러닝 워크로드의 처리 능력을 강화합니다. Arm은 앞으로 수년간, Arm 기술의 AI 역량을 더욱 확장할 계획입니다. 이를 위해, Arm은 현재 Mali GPU와 Ethos NPU에 대해 진행중인 AI 혁신과 더불어 CPU 내에서의 행렬 곱셉 성능을 대폭 강화할 예정입니다.

 

 

 

성능극대화

Arm은 Armv9세대에서도 과거와 같은 모멘텀을 유지해 다음 두 세대의 모바일 및 인프라 전용 CPU에서도 30% 이상의 CPU 성능 향상을 선보일 계획이다. 그뿐 아니라 토탈컴퓨트설계방식을 적용함으로써 시스템수준의 하드웨어 및 소프트웨어 최적화를 통해 전반적인 컴퓨팅 성능을 가족화하고 사용사례 기반의 성능을 높일 계획입니다. 

 

토탈 컴퓨트 설계 원칙을 오토모티브, 클라이언트, 인프라 및 IoT 솔루션 전반의 모든 IP 포트폴리오에 적용하면, Armv9의 시스템 수준 기술을 모든 IP 솔루션으로 확장할 수 있을 뿐만 아니라 개별 IP 또한 개선할 수 있습니다. 나아가, Arm은 동작주파수, 대역폭, 캐시 크기를 높이면서 메모리 지연 시간을 단축함으로써 Armv9 기반 CPU의 성능을 극대화하는 다양한 기술을 개발하고 있습니다.

 

 

 

Armv9 새로운 기능

기능	내용
SVE2	extending the benefit of scalable vectors to many more use cases
RME (Realm Management Extension)	extending Confidential Compute on Arm platforms to all developers. Read more about Confidential Compute and Arm architecture security features
BRBE	providing profiling information, such as Auto FDO
Embedded Trace Extension (ETE) and Trace Buffer Extension (TRBE)	enhanced trace capabilities for Armv9
TME	hardware transactional memory support for the Arm architecture

 

 

ARM VISON DAY - The Future of the Arm Architecture : youtu.be/HReASIbY5_I

 

 

 

ARM은 차세대 말리GPU에 레이트레이싱 및 VRS(가변레이트쉐이딩)을 적용할 것이라고 했습니다. 앞으로 모바일에서 PC와 같은 그래픽을 볼 날이 멀지 않았네요. 그리고 우리나라 갤럭시에 주로 엑시노스가 사용되는데, 차세대 엑시노스는 ARMV9기반으로 만들어질 가능성이 높다고 합니다. 내년에 출시될 갤럭시S시리즈에는 차세대 엑시노스가 적용될 수도 있겠습니다.

 

올해 6월에는 AMD GPU가 적용된 엑시노스를 공개한다고 했었는데 삼성이 빠쁘네요. ㅎㅎ