Mira tu reloj conectado, tu smartphone, tu televisión o incluso tu robot aspirador: sus corazones laten al ritmo de un procesador ARM, sin duda arquitectura Armv8. Los procesadores ARM han conquistado el mundo en la última década y el lanzamiento hoy de la nueva arquitectura Armv9 muestra el rumbo por el que quiere ir la compañía inglesa.

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Desde el punto de vista de la arquitectura del procesador en sí, Armv9 es menos diferente de Armv8 que este último de Armv7. Todavía estamos tratando con una CPU de 64 bits capaz de ejecutar código de 32 bits. Sí, hay nuevas extensiones, sí, el campo de posibilidades se ampliará, pero no hay interrupción como en el pasado: lógico, Armv8 introdujo 64 bits. Este es el sello distintivo del éxito de Armv8, una arquitectura que ha logrado escalar hasta el punto de dar la vuelta a x86. Y quién todavía tiene algo bajo el pedal para permitir que Armv9 continúe progresando.

La seguridad de los próximos 300 mil millones de chips

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Además de un diseño que tiene en cuenta, desde el principio, una integración más profunda de las necesidades de IA y posibles DSP, Armv9 enfatiza la seguridad. Lógica: si todos los objetos pueden «conectarse» con un chip por menos de un dólar, la realidad es que el mundo de IoT es un verdadero tamiz de seguridad.

Para proteger el futuro, ARM ha desarrollado Confidential Compute Architecture o CCA. El CCA administrará los privilegios de acceso a la memoria de diferentes programas de manera diferente mediante la creación de «reinos». Hasta ahora, cualquier aplicación altamente privilegiada, del tipo hipervisor en el caso de la virtualización, tiene acceso a toda o parte de la memoria de los programas que ejecuta. El problema es que una vez que el hipervisor está comprometido, el atacante puede tener acceso a todos los datos de los distintos programas que controla.

Los «dominios» de CCA crean una burbuja de seguridad alrededor de los programas o sistemas operativos. Si el hipervisor aún puede asignar recursos y programar operaciones, ya no podrá acceder a la memoria. Hacer que los dominios sean refugios seguros, a salvo de compromisos ascendentes. Claramente: si los ataques dirigidos siguen siendo posibles, no solo los “dominios” del CCA los limitan, sino que además protegen mucho mejor los datos que se intercambian en diferentes partes del procesador.

SVE2, soporte para IA

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En cuanto a la potencia de la CPU, ARM promete hasta un 30 % de ganancia entre Armv8 (Cortex X1/A78, 5 nm, 3,0 GHz, 2020) y Armv9 (Generation Makalu, 2022) a través de diferentes trucos: aumento de frecuencia, tamaño y latencia de memoria, etc. Pero, sobre todo, Armv9 debería ofrecer un gran avance en la popularización de la IA.

No hay magia vudú, sino la introducción de la segunda generación de extensiones vectoriales escalares, SVE2. La primera ventaja, que preocupa a los ingenieros, es que SVE2 permite una mejor portabilidad del código: una sola compilación no solo es adecuada para chips menos potentes, sino que aprovecharía al máximo el potencial de los procesadores grandes. Sin embargo, facilitar el trabajo de los desarrolladores significa invitarlos a aprovechar al máximo el potencial del hardware.

SVE2 permite superar el límite de registros vectoriales fijos de 128 bits de la arquitectura NEON de Armv8, al permitir el uso de registros que van desde los 128 hasta los 2048 bits. Charla técnica que significa, en particular, que los desarrolladores podrán aumentar la complejidad de los algoritmos relacionados con la IA, como el aprendizaje automático.

Mala información gráfica.

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Algunos diseñadores de chips como MediaTek o Huawei no desarrollan una parte de GPU «a medida» como lo hacen Apple o Qualcomm, sino que confían en el chip Mali desarrollado por ARM. Desde un punto de vista gráfico, la comunicación de ARM en torno a la arquitectura Armv9 es muy escasa, siendo los únicos mantras el trazado de rayos y el sombreado de tasa variable (un sistema de renderizado donde la complejidad del cálculo de los elementos de la escena varía según las necesidades, ndr) .

No hay detalles de estructura, memoria, número de núcleos ni promesa cuantificada de ganancia de energía. Uno se pregunta si la adquisición actual por parte de Nvidia, que está comenzando a ser fuertemente cuestionada tanto por la comunidad tecnológica como por ciertas autoridades de competencia, no estaría detrás de esta restricción.

Tras este importante anuncio para esta arquitectura de los próximos «300 mil millones» de chips, ARM debería continuar brindando más detalles técnicos sobre el potencial de los diversos elementos (CCA, SVE2, gráficos) en los próximos meses. Los primeros chips diseñados en torno a la arquitectura Armv9 se esperan para fines de 2022, con un despliegue masivo entre 2023 y 2024.

Fuente : AnandTech