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arm多重計(jì)算架構(gòu)創(chuàng)新構(gòu)建未來人工智能需求

作者: 時(shí)間:2017-11-08 來源:集微網(wǎng) 收藏

  計(jì)算領(lǐng)域的發(fā)展重新構(gòu)建了我們的生活,由計(jì)算產(chǎn)生的大數(shù)據(jù)被收集、存儲(chǔ)和處理,然后又被分析和探究,這些龐大數(shù)據(jù)也因此引領(lǐng)了一個(gè)的世界。展望未來,Arm將從尖端技術(shù),開放生態(tài),產(chǎn)業(yè)資本三個(gè)方面加大戰(zhàn)略部署和投資力度,協(xié)同兩百多個(gè)國(guó)內(nèi)合作伙伴打造了涵蓋幾乎所有電子信息產(chǎn)品的開放式創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)。那么最近在計(jì)算架構(gòu)上有哪些創(chuàng)新和舉措,來開拓更智能的生活體驗(yàn)?

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/201711/371210.htm

  時(shí)代,PSA平臺(tái)用“芯”守護(hù)安全

  未來是的時(shí)代,據(jù)調(diào)查顯示,50%的人認(rèn)為無(wú)人駕駛更安全,47%的人更傾向于AI醫(yī)生,那么安全則是重中之重,為此,近期推出了首個(gè)行業(yè)通用框架——平臺(tái)安全架構(gòu)PSA,打造安全的互聯(lián)設(shè)備,用“芯”守護(hù)物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)安全。

  據(jù)統(tǒng)計(jì),截至目前為止生態(tài)系統(tǒng)合作伙伴已經(jīng)出貨超過1,000億顆基于arm的芯片,預(yù)期從現(xiàn)在到2021年將出貨另外1,000億顆基于arm的芯片。這也意味著arm和arm生態(tài)系統(tǒng)所肩負(fù)的重任,共同確保日益多樣化的互聯(lián)設(shè)備能夠基于通用的安全基礎(chǔ)。arm認(rèn)為從端到云的整個(gè)產(chǎn)業(yè)價(jià)值鏈,安全都不應(yīng)該是事后彌補(bǔ)措施。

  雖然如此,越來越多接入互聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備在追求安全性的同時(shí),希望仍能保留使它們極富創(chuàng)新精神且獨(dú)一無(wú)二的多樣性。對(duì)此arm推出首個(gè)行業(yè)通用框架——平臺(tái)安全架構(gòu)(PSA,Platform Security Architecture),用以打造安全的互聯(lián)設(shè)備。該舉措旨在為萬(wàn)物互聯(lián)奠定可信基礎(chǔ),從而加速實(shí)現(xiàn)“2035年全球一萬(wàn)億設(shè)備互聯(lián)”的宏偉愿景。實(shí)現(xiàn)該項(xiàng)愿景,不僅需要人們具備更多保護(hù)設(shè)備安全方面的知識(shí),還需要人們信任科技行業(yè)正在竭盡所能地保護(hù)數(shù)據(jù)。這并非易事,因?yàn)檫@需要與黑客不斷較量,而他們正無(wú)休止地尋找漏洞,并將其作為切入點(diǎn)侵入我們的生活。

  PSA可提供具有代表性的物聯(lián)網(wǎng)威脅模型和安全分析;基于關(guān)鍵安全原則的硬件和固件架構(gòu)規(guī)范,為設(shè)計(jì)端點(diǎn)設(shè)備定義了最佳實(shí)踐方法;Trusted Firmware-M,符合固件規(guī)范的開源參考。目前中國(guó)業(yè)內(nèi)領(lǐng)先企業(yè)已經(jīng)支持PSA。arm正積極行動(dòng)讓其合作伙伴們能夠全面地進(jìn)行PSA架構(gòu)測(cè)試,希望能在2018年第一季度正式推出規(guī)格及軟件的公開版本前使其更加完善。arm及其生態(tài)系統(tǒng)合作伙伴以及整個(gè)產(chǎn)業(yè)都要加快腳步,所有產(chǎn)業(yè)價(jià)值鏈中的各個(gè)環(huán)節(jié)都需要遵循指導(dǎo)準(zhǔn)則,安全不再是可有可無(wú)的選項(xiàng)。



  邊緣計(jì)算漸熱,Mbed Edge實(shí)現(xiàn)邊緣側(cè)網(wǎng)關(guān)管理

  在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中,我們看到商務(wù)樓宇、精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)和互聯(lián)廠址、智能家居等應(yīng)用有很大的發(fā)展機(jī)遇。與此對(duì)應(yīng)的,邊緣計(jì)算逐漸走入人們視野。邊緣計(jì)算是管理云計(jì)算系統(tǒng)的更新方式,數(shù)據(jù)處理在更接近于數(shù)據(jù)源的網(wǎng)絡(luò)“邊緣”完成。使用本地處理器和存儲(chǔ)作為應(yīng)用的主要計(jì)算設(shè)備,減少了從中央遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)中心來回傳遞所有信息的時(shí)間。隨著計(jì)算越來越復(fù)雜并且需要處理更多數(shù)據(jù),使用本地計(jì)算能力可以幫助降低延遲。例如,人工智能程序中,算法可以在一秒內(nèi)作出數(shù)百個(gè)決策。在工業(yè)生產(chǎn)中,多個(gè)處理器同時(shí)接收輸入并協(xié)調(diào)響應(yīng)。在AR系統(tǒng)中,程序?qū)崟r(shí)合成高清圖形和地理空間數(shù)據(jù)。

  物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)獲得本地計(jì)算資源有兩大好處。首先,它使得網(wǎng)關(guān)無(wú)需接收云端的指令就可以驅(qū)動(dòng)簡(jiǎn)單的應(yīng)用程序。例如一條監(jiān)控生產(chǎn)線上壓力水平的簡(jiǎn)單規(guī)則,如果氣壓達(dá)到某個(gè)閾值,它可以切斷整條生產(chǎn)線,無(wú)論云端是否可用,這條規(guī)則都應(yīng)該處于工作狀態(tài)。其次,在很多情況下,原始數(shù)據(jù)流如果運(yùn)行正常,就不必都通過云端,而可以在邊緣被處理,尤其是當(dāng)通過按流量計(jì)費(fèi)的網(wǎng)絡(luò) (比如蜂窩網(wǎng)絡(luò)) 連接到云端時(shí)。

  為此,arm將Mbed Cloud的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備管理功能擴(kuò)展,支持配置 Mbed Edge的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)實(shí)現(xiàn)設(shè)備的接入、控制和管理。Mbed Edge具備三大重要功能:支持非IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議,邊緣計(jì)算和網(wǎng)關(guān)管理。

  協(xié)議轉(zhuǎn)換:許多傳統(tǒng)連網(wǎng)設(shè)備使用的通信協(xié)議與IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議不兼容,比如 Modbus和BACnet,Mbed Edge可以轉(zhuǎn)換這些協(xié)議,使得這些設(shè)備與基于IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的設(shè)備一樣由Mbed Cloud管理起來。

  網(wǎng)關(guān)管理:Mbed Edge的一系列新特性可以提升物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)的持續(xù)服務(wù)能力,最大程度縮短代價(jià)高昂的停機(jī)時(shí)間。關(guān)鍵性能包括預(yù)警通知,流程、資源和接口管理,還有詳細(xì)本地診斷能力。

  邊緣計(jì)算:Mbed Edge將提供本地應(yīng)用執(zhí)行環(huán)境以及相關(guān)的計(jì)算資源,從而在網(wǎng)關(guān)上即可進(jìn)行規(guī)則運(yùn)算和數(shù)據(jù)處理。如此,即使本地網(wǎng)絡(luò)與外網(wǎng)斷開連接,本地業(yè)務(wù)仍然可以持續(xù)進(jìn)行,降低對(duì)生產(chǎn)力的影響。



  關(guān)于今后的規(guī)劃,arm表示Mbed Edge主要計(jì)劃實(shí)現(xiàn)兩塊能力發(fā)展,一個(gè)就是涉及設(shè)備,另一個(gè)是涉及云端,尤其針對(duì)身份識(shí)別,訪問路徑管理,以及其他相關(guān)能力,arm將再添一個(gè)管理層到設(shè)備之上,實(shí)現(xiàn)設(shè)備的網(wǎng)關(guān)管理和通信。

  四大顛覆性技術(shù)推動(dòng)顯示技術(shù)的創(chuàng)新

  隨著智能手機(jī)上日常所播放的內(nèi)容日益復(fù)雜,因此能在室內(nèi)和戶外的各種環(huán)境下瀏覽手機(jī)內(nèi)容成為我們所面臨的挑戰(zhàn)。從虛擬現(xiàn)實(shí)游戲到 HDR 視頻回放,高品質(zhì)的內(nèi)容呈現(xiàn)對(duì)于實(shí)現(xiàn)出色的用戶體驗(yàn)而言至關(guān)重要。畢竟移動(dòng)顯示技術(shù)所帶來的絕妙視覺體驗(yàn)是新設(shè)備的一大重要賣點(diǎn)。Arm觀察到幾項(xiàng)顛覆性趨勢(shì)正推動(dòng)顯示技術(shù)的創(chuàng)新:

  VR頭戴式設(shè)備必須讓屏幕靠近雙眼,因此為了確保觀看影像的質(zhì)量,必須在相同面積的屏幕中呈現(xiàn)更多像素。此外,為了降低整體延遲以及在LCD VR面板上達(dá)到更低的殘影,就需要每秒高達(dá)120幀率的高幀率。相較于非VR應(yīng)用,VR應(yīng)用對(duì)于像素的要求可說是前所未見的倍數(shù)成長(zhǎng),這就促使設(shè)計(jì)復(fù)雜度和系統(tǒng)帶寬的顯著增加。這對(duì)移動(dòng)設(shè)備的能效和單位面積成本提出了重大挑戰(zhàn)。

  高動(dòng)態(tài)范圍 (High Dynamic Range) 對(duì)于提高影像保真度來說是關(guān)鍵步驟,HDR能夠賦予影像更為飽滿的色彩以及亮度等功能,從而更貼近使用者的真實(shí)體驗(yàn)。由于顯示終端的面板功能不盡相同,若想要同時(shí)在HDR以及SDR顯示屏幕上都能瀏覽HDR內(nèi)容將會(huì)對(duì)顯示子系統(tǒng)造成挑戰(zhàn)。

  多重窗口模式 ,之前僅能在桌面計(jì)算機(jī)上執(zhí)行,它允許多個(gè)執(zhí)行任務(wù)能在屏幕上同時(shí)呈現(xiàn)。窗口大小的調(diào)整與設(shè)定,取決于應(yīng)用程序與系統(tǒng)控制所定義的限制。從系統(tǒng)設(shè)計(jì)層面來說,啟動(dòng)多重窗口功能非常重要,高級(jí)顯示解決方案中所具備的增強(qiáng)Android 窗口迭加功能(Android Window Composition)允許用戶在其移動(dòng)設(shè)備上執(zhí)行多項(xiàng)任務(wù),并實(shí)現(xiàn)與臺(tái)式機(jī)一般無(wú)二的效率體驗(yàn)。

  種類多樣的面板與接口的類型,需要顯示技術(shù)持續(xù)成長(zhǎng)以獲得支持,特別是當(dāng)日益復(fù)雜的內(nèi)容越來越多,同時(shí)必須在應(yīng)用處理器及面板的顯示驅(qū)動(dòng)互連間達(dá)到功能優(yōu)化。從HDR到SDR,如果媒體要能夠呈現(xiàn)我們所期待的飽滿色彩以及清晰影像,顯示流水線必須依照面板效能將內(nèi)容正確輸出,并聰明地避免無(wú)謂的帶寬浪費(fèi)。

  上述這些趨勢(shì)不僅增加了吞吐量的需求,更對(duì)整體系統(tǒng)效能形成嚴(yán)苛的考驗(yàn),也為采取整合策略的arm顯示解決方案創(chuàng)造了市場(chǎng)機(jī)會(huì)。

 VR設(shè)備興起4K需求,全新顯示IP帶來用戶體驗(yàn)新境界

  在上述四大趨勢(shì)推動(dòng)下,有鑒于VR帶動(dòng)市場(chǎng)對(duì)高端移動(dòng)設(shè)備屏幕的需求逐漸上升,4K以上分辨率以及更高的幀率,衍生出不少系統(tǒng)效能方面的難題。市場(chǎng)對(duì)優(yōu)質(zhì)移動(dòng)顯示的需求日漸增長(zhǎng)。然而,4K以上分辨率以及更高的幀率也衍生出不少系統(tǒng)效能方面的挑戰(zhàn),因此業(yè)界急需一款優(yōu)化的顯示處理器。

  為此arm推出全新顯示解決方案,其中包含Mali-D71顯示處理器、CoreLink MMU-600和Assertive Display 5。新顯示解決方案以arm IP為開發(fā)基礎(chǔ),提升設(shè)備效能,并采用智能解決方案應(yīng)對(duì)所有來自顯示技術(shù)的挑戰(zhàn)。arm計(jì)算產(chǎn)品事業(yè)群營(yíng)銷總監(jiān)Ian Hutchinson表示,“arm在顯示技術(shù)領(lǐng)域有著豐富的發(fā)展歷史。2013年,arm通過并購(gòu)成立了現(xiàn)在的顯示IP產(chǎn)品線,隨后,第一代顯示處理器IP接踵而至。2016年,我們發(fā)布了Mali-DP650并完成了Apical的并購(gòu),將Assertive Display納入產(chǎn)品陣營(yíng)。為了應(yīng)對(duì)顯示技術(shù)在虛擬現(xiàn)實(shí), 高動(dòng)態(tài)范圍, 多窗口模式以及眾多面板與接口上所帶來的挑戰(zhàn)1,我們推出了全新架構(gòu)——Komeda以應(yīng)對(duì)這些趨勢(shì)。Komeda為我們?nèi)?、真正的集成顯示解決方案奠定了基礎(chǔ),該解決方案包含了Mali-D71顯示處理器、CoreLink MMU-600 和 Assertive Display 5?!?/p>

  據(jù)介紹,Mali-D71的優(yōu)勢(shì)包括:

  降低30%的系統(tǒng)功耗: Mali-D71使用固定功能的硬件組件實(shí)現(xiàn)迭加、旋轉(zhuǎn)、高質(zhì)量縮放、以及其他圖像處理功能,降低GPU的工作負(fù)荷。這些操作會(huì)在流水線的最后階段進(jìn)行,也就是在傳送最后輸出訊號(hào)到屏幕,這意味著GPU完全不需要參與這些運(yùn)作。

  2倍的面積利用效率:相同面積情況下,Mali-D71比前一代Mali-DP650擁有更出色的表現(xiàn)。在只驅(qū)動(dòng)一個(gè)顯示屏的時(shí)候,Mali-D71可以重復(fù)使用第二個(gè)顯示核心的資源,從而處理更多圖層,實(shí)現(xiàn)性能翻倍。

  4倍的延遲容忍度: 相較于前一代的Mali-DP650,Mali-D71能在處理相同資料吞吐量的情況下,容許系統(tǒng)總線上4倍的延遲,這要?dú)w功于對(duì)內(nèi)存子系統(tǒng)的大幅優(yōu)化。這對(duì)于呈現(xiàn)4K分辨率、輸出幀率多達(dá)120 fps的高性能的顯示處理來說十分重要。顯示處理器必須優(yōu)化它使用系統(tǒng)總線的時(shí)間,當(dāng)沒有顯示的時(shí)候,以毫秒方式預(yù)取像素,這樣在緩沖區(qū)才能一直保有足夠的內(nèi)容,實(shí)現(xiàn)更高的延遲容忍度。

  2倍的像素吞吐量:在全新的并行模式(side-by-side)下運(yùn)行時(shí),Mali-D71能夠在非常低的功率范圍內(nèi),達(dá)到前所未有的2倍像素吞吐量,并呈現(xiàn)極致的VR 4K120高分辨率。



  此外,CoreLink MMU-600可幫助實(shí)現(xiàn)安全, 高效的數(shù)據(jù)流,Assertive Display 5則可以在任何光線條件下實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量HDR觀看體驗(yàn) 。這三個(gè)產(chǎn)品共同助力arm合作伙伴與OEM廠商開發(fā)創(chuàng)新解決方案,順應(yīng)現(xiàn)今顯示技術(shù)的顛覆式發(fā)展。得益于arm顯示解決方案,顯示IP現(xiàn)在能為設(shè)備制造商提供真正的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì),不僅能改善用戶經(jīng)驗(yàn),還能降低功耗并延長(zhǎng)電池續(xù)航力。



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