Nowa generacja rozwiązań AI dla 5G od ARM

W ciągu ostatniego roku byliśmy świadkami, jak ARM dostarczył kilku ciekawych i wydajnych rozwiązań, które wpierają tworzenie aplikacji, od ‘edge’, aż po chmurę. Wśród nich znajdziemy ARM Project Trilium, ARM Neoverse, platformę IoT Pelion (dla bezpiecznego zarządzania urządzeniami IoT w sieci), a także dedykowane procesory Automotive Enhanced z nowymi funkcjami bezpieczeństwa. Tego typu rozwiązania pokazują, jak ARM inwestuje w nowe technologie, by umożliwić konwergencję 5G, IoT oraz AI, a także systemów autonomicznego kierowania pojazdami. Z każdym rokiem wprowadzane są też nowe innowacje na rzecz rynków mobilnych. Aby jeszcze bardziej rozwinąć ten, a także pozostałe obszary, firma ARM wprowadza nowy mobilny pakiet IP. Smartfony klasy premium w 2020 roku Każda nowa funkcja i doświadczenie, z jakim spotykamy się w nowych smartfonach zaczyna się od zwiększenia wydajności sprzętowej, która to pozwala programistom na uwolnienie i wprowadzenie kolejnych innowacji w oprogramowaniu. Dla nich CPU jest najważniejszy. To tam dzieje się większość wykonywanych obliczeń ogólnych, a także obliczeń ML („machine learning”), które muszą przekraczać dzisiejsze limity. Podobnie rzecz się ma z aplikacjami AR i VR, a także grami (w rozdzielczości HD), którymi umilamy sobie czas w podróży. Przedstawiamy więc szybki przegląd tego, co oferować mają nowoczesne rozwiązania mobilne IP premium od ARM. ARM Cortex-A77, czyli nowa definicja wydajności mobilnej Nowy procesor ARM Cortex-A77 zapewniać ma wsparcie dla nowych doświadczeń i wrażeń, z jakimi spotkamy się w smartfonach przyszłości, szczególnie w sferze ML i AR/VR. Pomagać w tym ma 20% wzrost wydajności IPC, w porównaniu do poprzedniej generacji: Cortex-A76. Warto jednak wspomnieć, że dzięki nowoczesnemu podejściu przy projektowaniu procesorów linii Cortex-A7x, optymalizacjom sprzętowym i programowym, efektywność przy przetwarzaniu ML wzrosła 35-krotnie, w stosunku do innych, wcześniej stosowanych rozwiązań sprzętowych. Nowy procesor Cortex-A77 jest filarem, stanowiącym o nieustannym dążeniu ARM do osiągania najlepszych wyników wydajnościowych, porównywalnych z tym, co osiągają dzisiejsze notebooki głównego nurtu. Co warto też wspomnieć, firma nie ustaje w wysiłkach w zakresie poprawiania swoich wyników w zakresie zużywania energii. Mali-G77, czyli nowa architektura i świetna wydajność w grach Firma spekuluje, że światowy rynek gier warty będzie w 2019 prawie 150 mld USD. Będzie to więc drugi z największych rynków przychodowych na świecie, stanowiący też kluczowy czynnik rozwojowy w branży komputerowej. Procesor graficzny MALI-G77 sprosta temu wyzwaniu, dzięki zastosowaniu nowej architektury Valhall, która zapewniać ma nawet 40% wzrost wydajności w stosunku do swojego poprzednika: Mali-G76. Wśród ulepszeń architektonicznych można wymienić nowe silniki graficzne, w tym te teksturujące i systemy obsługi pamięci podręcznej i masowej (o 30% większej efektywności niż w poprzedniej generacji). Wpływa to też na 30% poprawę wydajności energetycznej. ARM ML, czyli najlepsza w swojej klasie efektywność AI Project Trilium to nowoczesna heterogeniczna platforma obliczeniowa ML, która zawiera wysoce wydajny procesor ARM ML, oraz wsparcie dla open-source’owego frameworka ARM NN. Rozwiązanie to już teraz można odnaleźć nawet w 250 milionach urządzeń z systemem Android. Jednak liczba aplikacji i zastosowań ML stale rośnie, podobnie jak wymagania co do tego typu funkcjonalności. Programiści szukają więc nowych rozwiązań i sposobów na osiągnięcie lepszej wydajności, sięgając po dedykowane procesory neuronowe (NPU). Od czasu ogłoszenia Projektu Trilium w zeszłym roku, producent wprowadził ulepszenia dla ich procesora ARM ML. Nowa generacja oznacza wzrost wydajności energetycznej, od 2 do 5 TOPs/W. Poprawiono też techniki kompresji pamięci 3-krotnie. Nowe usprawnienia dla totalnej poprawy Patrząc nieco w przyszłość i globalnie, jednym z wyzwań przed którym dziś stoją projektanci jest mnogość rozwiązań dostępnych na rynku. Pozornie niekończąca się lista różnorodnych opcji oprogramowania i architektur sprzętowych przekłada się na dużą fragmentację ekosystemu, sprawiając że skalowalność jest utrudniona (od ‘edge’ do chmury). 5G oznacza duże wymagania co do wydajności obliczeniowej i energetycznej, co przekładać się ma na konieczność zachowania większej spójności na poziomie architektury, która jednocześnie wspierać będzie usprawnienia na etapie projektowania oraz dostarczania produktu na rynek. Aby odblokować pełen potencjał dla nowych wrażeń związanych z 5G, każdy blok konstrukcyjny musi być zoptymalizowany do pracy ze wspólnym zestawem narzędzi, co pozwoli programistom na łatwy dostęp do zwiększonej wydajności. Tylko ARM zapewniać ma spójny system, przekładający się na to, że każdy element IP jest częścią kompletnego, wysoce skalowalnego rozwiązania obliczeniowego o świetnej wydajności. W skład tego wchodzą nowoczesne procesory Cortex-A77, Mali-G77, a także procesor ARM ML, framework ARM NN oraz niedawno ogłoszony procesor wyświetlający Mali-D77. Zestaw taki daje pogląd na to, jak wyglądać będą smartfony premium 2020 roku.