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Arm présente ARMv9, l’architecture du futur

Arm attend que les nœuds se dénouent en ce qui concerne l’acquisition par Nvidia dans le cadre d’une transaction de 40 milliards de dollars et, entre-temps, a dévoilé au Vision Day sa nouvelle architecture, ARMv9, qui, selon la société, sera utilisée dans plus de 300 milliards de puces au cours des dix prochaines années. C’est donc le début d’une nouvelle ère (et on ne peut s’empêcher de penser, en parallèle, à la révolution interne de son catalogue qu’Apple met en place à partir du M1). Quant au timing, le premier smartphone basé sur le SoC MediaTek ARMv9 sera commercialisé d’ici la fin 2021, comme l’a déclaré Arm avec le CTO de MediaTek, Kevin Jou.

Si la génération actuelle, ARMv8, a marqué la transition vers le 64 bits (AArch64), élargissant le marché au monde mobile et à pratiquement tous les autres secteurs, ARMv9 constitue un nouveau pas en avant, même s’il ne marque peut-être pas le même départ brutal qu’il y a presque dix ans. Il s’agit néanmoins d’une évolution importante, qui repose sur trois directives principales : la sécurité, l’intelligence artificielle et l’augmentation des performances.

ARMv9 : La sécurité

En termes de sécurité, le changement a un nom (et un acronyme) : Architecture informatique confidentielle (CAA). Cette nouveauté modifie le modèle existant en introduisant un tout nouveau concept basé sur les « domaines« , grâce auquel les applications ne devront plus disposer intrinsèquement du système d’exploitation et de l’hyperviseur sur lesquels elles fonctionnent.

Actuellement, les niveaux supérieurs de logiciels, avec des privilèges plus élevés, peuvent voir l’exécution des niveaux inférieurs : une situation qui peut être problématique lorsque le système d’exploitation ou l’hyperviseur est compromis en premier.

Le nouveau système de « dynamic realms » est capable de créer des environnements d’exécution isolés, opaques au système d’exploitation et à l’hyperviseur. L’hyperviseur sera désormais remplacé par une nouvelle entité, le « realm manager ».

Deuxièmement, ARMv9 met également en œuvre des extensions de marquage de la mémoire (MTE), conçues pour faciliter l’identification de deux des problèmes de sécurité les plus courants – à savoir l’utilisation après la libération et le dépassement de tampon – et le marquage des pointeurs au moment de leur allocation en les contrôlant pendant leur utilisation.

Intelligence artificielle

Arm a développé la deuxième génération de Scalable Vector Extensions (SVE2) pour améliorer les capacités d’apprentissage automatique (ML) et de traitement du signal numérique (DSP). Avec des capacités de multiplication matricielle accrues, davantage de charges ML peuvent être apportées aux cœurs du CPU.

Performance

En ce qui concerne les performances, l’objectif à court terme pour les processeurs mobiles – nous parlons des déjà connus Matterhorn et Makalu – est de garantir un bond en avant de 30% d’ici 2022. Pour le secteur du HPC et des serveurs, en revanche, il existe les projets Neoverse V1 et Neoverse N2.

Le secteur du smartphone a connu une croissance de performance de 2,5x de 2016 à aujourd’hui, les attentes pour l’année prochaine ne peuvent donc pas être exagérées. Cependant, Arm pense qu’il est possible d’obtenir un résultat meilleur que prévu en se basant sur les retours d’expérience récents, et que pour ce faire, il faut travailler sur la plateforme en optimisant le cache, les chemins de mémoire, la fréquence, etc.

En ce qui concerne les GPU Mali, la prise en charge de technologies telles que le Variable Rate Shading (VRS) et le Ray Tracing – qui n’est actuellement disponible que sur les PC et les consoles next-gen, mais sera disponible sur les smartphones dans un avenir proche – est en préparation.