AI引爆的新一輪計算潮流,不僅帶來了更為多樣化的計算需求,也推動了云、邊、端一體化的協(xié)同發(fā)展。受此驅動,算力平臺背后的一系列軟硬件、算法、生態(tài)等正在加速演進。
一直以來,Arm致力于滿足不斷變革的計算需求,給行業(yè)帶來新的解題方法。經過多年的迭代和變革,Arm已經轉型為全面的計算平臺公司,涵蓋了從架構、硬件、軟件到生態(tài)的全方位服務,為產業(yè)提供完整的計算解決方案。
Arm的轉型將給行業(yè)帶來哪些深遠影響?如何評估其進展和成就?11月19日,一年一度的 Arm Tech Symposia 年度技術大會在上海隆重舉行,集中展示了Arm在生成式AI、邊緣AI、大語言模型、Chiplet、AI 基礎設施、智能駕駛等前沿領域的技術和生態(tài)突破。通過這些展示,可以窺見Arm轉型的初步成效以及對于產業(yè)的影響力,憑借以AI為核心的計算平臺、軟硬件協(xié)同的全棧布局、強大的開放生態(tài)號召力,Arm已然成為AI計算的重要基礎。
三大驅動力之下,Arm成為廣泛AI計算的基礎
全局思路,穩(wěn)步打造全面計算平臺
回溯Arm的業(yè)務布局,從最初的IP設計起步,到為各個領域的合作伙伴提供全面的解決方案,不論是產品規(guī)劃還是生態(tài)建設,每一步都是對之前的擴展和深化,直至近年來成功轉型為全面的計算平臺公司。
以移動終端產品線為例,早在2019年,Arm就開始引入系統(tǒng)級優(yōu)化設計的概念,通過全面計算的設計策略進行產品定義和開發(fā),并在2021年至2023年之間分別推出了TCS21、TCS22、TCS23,以一整套IP組合的方式,幫助SoC設計應對計算子系統(tǒng)(CSS) 構建和配置過程中的復雜挑戰(zhàn),從而減少工程成本和資源消耗,縮短產品上市時間。
同樣還有物聯(lián)網(wǎng)領域的Corstone,它作為Arm物聯(lián)網(wǎng)全面解決方案的根基,是一套預先集成且經過驗證的子系統(tǒng),具備簡化設計流程、產品開發(fā)所需的一切,從而使得產品能夠更快地流片和量產。
由此窺見,Arm早已開始跳脫傳統(tǒng)IP的設計思維。而就在AI技術的快速發(fā)展之際,Arm推出面向基礎設施、終端的Arm計算子系統(tǒng)CSS(官宣將于2025年推出汽車計算子系統(tǒng)),旨在提高前沿AI體驗的性能、效率和可訪問性,幫助生態(tài)系統(tǒng)合作伙伴更輕松、更快速地打造芯片解決方案。
底層技術到位后,Arm還積極整合行業(yè)資源,通過Arm全面設計(Arm Total Design;ATD)生態(tài)系統(tǒng)的打造,將芯片制造所需的關鍵資源準備就緒,包括ASIC設計公司、IP供應商、EDA工具供應商、代工廠和固件開發(fā)商等,為客戶實現(xiàn)定制化、高性能SoC解決方案的快速開發(fā)和部署。
“現(xiàn)在已經進入分布式計算時代,可擴展的計算能力必不可少,而這一切的核心是Arm計算平臺”,Arm基礎設施事業(yè)部產品解決方案副總裁Dermot O’Driscoll表示,“Arm計算平臺將不僅僅惠及單一領域,而是服務于整個生態(tài)體系。我們相信在我們與生態(tài)伙伴通力合作下,到2025年底,預計將有超過1000億臺基于Arm架構的設備可用于AI?!?/p>
隨著轉型為全面的計算平臺公司,Arm如何繼續(xù)助力中國企業(yè)保持創(chuàng)新力和競爭力?有哪些新模式和新的增長點?
Arm中國區(qū)業(yè)務全球副總裁鄒挺介紹,今年上半年,Arm Total Access授權訂閱模式正式面向中國市場推出。這是Arm技術授權訂閱的一種新模式,旨在給芯片設計企業(yè)提供更大的靈活性,便于他們更容易獲取Arm多樣的IP解決方案,在進行產品設計、預研時有更大的自由度。這一授權模式在全球推廣已進入第三年,客戶數(shù)量已經超過300家,目前在中國市場,已有全志科技、兆易創(chuàng)新等芯片企業(yè)成功采用,他有信心中國市場會復制全球市場的成功。
此外,還有Arm計算子系統(tǒng)CSS帶來的助力?!斑@就像給芯片企業(yè)提供了‘更高的墊腳石’,幫助他們站得更高,更快、更好、更低成本、更低風險推出SoC芯片產品”,鄒挺補充。
加速變革,推動無處不在的AI實現(xiàn)
在Arm近年的產品和市場布局中,AI都是重要的發(fā)力點。
事實上,Arm在2015年通過Neon技術的引入,便開啟了AI的技術投資,2021年通過Armv9的發(fā)布正開啟了AI時代。從設計之初,Armv9就明確了為AI時代服務的定位,通過引入可擴展向量延伸指令集 (SVE)、可擴展矩陣延伸指令集 (SME)等技術,Armv9顯著提高了AI處理和機器學習(ML)工作負載的能力。
可以說,Armv9不僅僅是一項技術更新,更是Arm面向未來持續(xù)增長的新引擎,能夠滿足全球對功能日益強大的安全性、AI能力和專用處理的需求,以期驅動下一波基于Arm架構的芯片發(fā)展。
再從CPU在通用性、靈活性,以及在功耗和成本等方面的優(yōu)勢來看,它正在數(shù)據(jù)中心基礎設施、包括智能手機以及智能汽車等邊緣設備的AI方面發(fā)揮至關重要的基石作用。通過與全球合作伙伴的協(xié)作,無論是汽車智能自動駕駛系統(tǒng)可擴展、高效和創(chuàng)新的解決方案,大型數(shù)據(jù)中心中用于訓練大語言模型 (LLM) 的海量處理器,還是全球用戶每天接觸的端側或是邊緣AI設備,Arm架構已經成為AI運行的核心支撐。
軟硬件協(xié)同創(chuàng)新,持續(xù)推動AI全棧布局
高性能和出色能效一直是 Arm 的DNA,而背后離不開軟硬件的協(xié)同發(fā)展。或者可以說,軟件是讓 Arm 計算平臺獨樹一幟的原因,正是通過持續(xù)的軟件投入,才支撐起Arm為廣泛應用市場提供的多樣、高效且易訪問的計算平臺。
隨著AI工作負載的增長,在Arm從云到端的布局中,軟件既是應對復雜性、助力開發(fā)者高效創(chuàng)新的重要工具,更是實現(xiàn)差異化的關鍵。
無論是可使Arm CPU能夠在各類軟件平臺上充分發(fā)揮 AI 功能和出色性能的 Kleidi 軟件, 還是云原生軟件,開發(fā)者基于Arm硬件的開發(fā)體驗持續(xù)優(yōu)化;無論是通過云端與車端環(huán)境對等的軟件開發(fā)一致性來加速AI賦能的軟件定義汽車部署,并通過虛擬平臺以實現(xiàn)軟硬件的并行開發(fā),還是多年來 Arm 在支持開源項目方面所做的努力……
這些無不體現(xiàn)出 Arm 通過對軟件生態(tài)系統(tǒng)的全面支持、開發(fā)者賦能和企業(yè)的創(chuàng)新實踐。迄今為止,全球已有超過 2000 多萬名軟件開發(fā)者在基于 Arm 架構的設備上構建應用,而這將形成良性循環(huán):更多、更好的硬件吸引更多開發(fā)人員進行軟件開發(fā),進而推動對高效能硬件的需求,彼此互為促進,推動整個堆棧的不斷升級優(yōu)化。
引領汽車變革:重塑開發(fā)流程,聚合開放生態(tài)之力
正是因為在計算架構、軟件和生態(tài)系統(tǒng)的長期布局,Arm為持續(xù)推進計算變革奠定了堅實的基礎。特別是在當今的汽車行業(yè),在大模型疊加軟件定義汽車的浪潮下,這種全面的布局就更為必要。在2024年Arm Tech Symposia上,Arm展示了對汽車市場的洞察和全面布局,進一步印證了這一觀點:正如Arm曾奠定了智能手機變革的基石,如今,它正以一種更為革命性的方式,推動汽車產業(yè)的轉型和升級。
較之以往的技術革命,汽車電子系統(tǒng)的革命要復雜得多。近百年來,汽車最復雜的組件一直是內燃機,而現(xiàn)在,一輛汽車運行著一億行代碼,內部包含1400到1500個芯片——這更像是以數(shù)據(jù)中心的方式在運行著,而自動駕駛汽車的代碼量將是五倍之多,也就是五億行代碼。麥肯錫甚至預估,汽車軟件開發(fā)者將從現(xiàn)在的3萬名,增長到2030 年的25 萬名。
分析這些數(shù)字,就不難理解為什么車廠正在著力打破傳統(tǒng)的分工和行業(yè)格局,以一種更為現(xiàn)代化的方式重新進行思考,歸根結底,他們正在尋求以軟件為核心的創(chuàng)新方式,推進變革進程。
Arm作為汽車行業(yè)變革的核心力量,始終致力于打造適用于整個汽車行業(yè)的技術平臺和生態(tài)系統(tǒng),進行前瞻性地布局和支持。今年以來,Arm針對汽車領域推出了一系列新技術,主要包括:推出新的Arm汽車增強(AE)處理器和虛擬原型平臺,可縮短多達兩年的AI汽車開發(fā)周期;首次將服務器級Neoverse技術和Armv9架構引入汽車應用,推出首款面向汽車應用的 Armv9處理器Cortex-A720AE等等。這一系列舉措體現(xiàn)了Arm為汽車行業(yè)帶來先進的AI、計算性能、安全及虛擬化功能的技術實力,也體現(xiàn)了它在推動汽車革新方面完整的基礎計算布局。
同時,Arm在汽車行業(yè)的生態(tài)合作和項目也在高速發(fā)展中。面臨軟件定義汽車的挑戰(zhàn),產業(yè)鏈各方首先需要關注對基礎軟件層的構建,以形成通用的行業(yè)軟件,這對于下一步實現(xiàn)軟件的可移植性、加速軟件開發(fā)以及實現(xiàn)軟件的可升級性至關重要。
洞察了這一根本問題,Arm在2021年發(fā)起了SOAFEE(面向嵌入式邊緣的可擴展開放架構)項目,旨在匯聚開源力量,通過標準化的方式來推動整個行業(yè)的發(fā)展。這種開放的合作模式,也是Arm一直以來所倡導的方向,如SystemReady和PSA(Platform Security Architecture)等,都是為促進開放和標準化合作方面的努力。
如今,SOAFEE的全球成員總數(shù)已突破140家,包括芯片供應商、軟件提供商、系統(tǒng)集成商、云服務提供商、一級供應商、OEM廠商等,中國社區(qū)成員包括吉利、聯(lián)想、中科創(chuàng)達、知從科技、智達誠遠、物聯(lián)智行、映馳科技等。越來越多的汽車供應鏈企業(yè)正聚集于 SOAFEE ,在一個通用的標準化平臺上,構建更多有價值的服務和應用程序。
Arm汽車事業(yè)部市場總監(jiān)Robert Day分享,SOAFEE幾個月前剛剛慶祝了三周年生日,即將開啟SOAFEE.NEXT新篇章。它將引入了一系列新技術,包括:融合了Armv9在AI、安全性和虛擬化方面的新型參考設計-1 AE (Arm Reference Design-1 AE);將虛擬平臺集成到SOAFEE中,通過虛擬原型來加速軟件開發(fā)進程;將Linaro的驗證服務擴展到所有SOAFEE成員來推進軟件保障和服務。通過進一步強化軟件保障和服務,Arm為軟件定義汽車的未來奠定了更為堅實的基礎。
此外,Arm還積極投身于多樣化的汽車聯(lián)盟工作中,如AVCC(自動駕駛汽車計算聯(lián)盟),Arm作為創(chuàng)始成員之一,參與了網(wǎng)絡安全和成像等工作組的工作,首批技術文件已發(fā)布。AVCC還與國際自動機工程師學會(SAE)建立了合作關系,推動自動駕駛領域標準的廣泛采用。
Robert Day強調,汽車行業(yè)所面臨的軟件挑戰(zhàn)需要匯聚行業(yè)力量共同應對,SOAFEE所取得的進展就是最好的實踐和印證。Arm將繼續(xù)攜手生態(tài)伙伴,通過Arm汽車計算子系統(tǒng)CSS、虛擬平臺等新技術,以及開放合作的SOAFEE社區(qū)等,共同促進汽車行業(yè)的轉型和升級。
堅定擁抱智能化,深耕AI汽車創(chuàng)新前沿
展望汽車智能化的未來,系統(tǒng)會變得更加復雜,對高算力、功能安全的需求也會隨之加劇,這將對計算平臺、軟硬件開發(fā)流程等提出前所未有的挑戰(zhàn)。
正如面向基礎設施、終端等多個市場推出的Arm計算子系統(tǒng),Arm也計劃針對汽車應用提供計算子系統(tǒng),將其AE IP的配置進行預集成與驗證,并在先進的代工工藝上,對性能、功耗和面積進行優(yōu)化。并且,Arm CSS通過提供增強的計算和集成能力,能夠加速基于芯粒的設計構建過程,特別適合應對汽車計算需求不斷激增的應用,如ADAS、自動駕駛和IVI等。
目前,Arm已為80%的IVI系統(tǒng)和65%的ADAS系統(tǒng)提供支持。隨著Arm CSS進一步加快新車型和新技術的上市速度,Arm在汽車市場的份額有望進一步得到提升。據(jù)介紹,首款汽車應用的CSS預計于2025年交付。
在中國本土市場的落地方面,隨著智能化的不斷深入,以及AI大模型上車帶來的新機遇,算力將愈加關鍵,同時也將向生態(tài)服務和更多的場景服務進行延伸。
大會當天,小鵬汽車嵌入式總架構師唐黽深入分享了如何依托Arm高效計算平臺,推動智能座艙和自動駕駛系統(tǒng)的開發(fā)、優(yōu)化。他表示,小鵬汽車自研的圖靈AI芯片是其最核心的智駕基石,而之所以選擇基于Arm架構,主要看重三點:性能、能效和生態(tài)。尤其是在端到端大模型量產上車的當下,Arm強大的生態(tài)能夠支持Scaling law,從而實現(xiàn)持續(xù)的技術迭代。正是通過與Arm的深入合作,小鵬汽車顯著提升了車輛在AI 推理和數(shù)據(jù)處理方面的能力,為用戶提供更加智能、便捷的駕駛體驗。
在談到車載芯片如何持續(xù)滿足大模型對算力和計算資源的需求時,唐黽補充道,“基于云端超大模型和超大算力去做持續(xù)迭代,再蒸餾成可以部署到端側的模型,在這種環(huán)境對等情況下,端、云平臺如果都是基于 Arm 架構,會對于整個模型和軟件的快速遷移很有幫助。”
寫在最后
在科技競爭日趨激烈的今天,是什么讓一家計算平臺公司能夠不斷增長、商業(yè)表現(xiàn)屢超預期?
通過高性能、高能效的計算架構,Arm構建了當今智能世界的基礎。面對AI浪潮下,業(yè)界對不竭算力的渴望、對快速創(chuàng)新的追求,Arm顯然希望能再次改變世界,攜手業(yè)界共同打造新一輪技術變革所需的創(chuàng)新底座。
面向AI浪潮帶來的顛覆,Arm的轉型既是順勢而為,更是前瞻洞察的結果。除了在智能手機的穩(wěn)步創(chuàng)新,Arm在數(shù)據(jù)中心、物聯(lián)網(wǎng)、汽車等領域的多元布局,都展現(xiàn)了對未來的深刻理解和精準預測。AI將更加深遠地影響我們生活的方方面面,基于Arm平臺構建的計算世界更是充滿了巨大的機遇,Arm全面且靈活的計算平臺將繼續(xù)引領算力變革,推動更多的創(chuàng)新和應用。