【烽巢網(wǎng)】

英偉達(dá)(Nvidia)斥資400億美元收購Arm，對科技界來說是一筆意義重大的交易，其影響將需要數(shù)年時(shí)間才能在該行業(yè)的許多領(lǐng)域得到闡明。但如果你在過去24小時(shí)里聽過這兩家公司在媒體上的喋喋不休，你會認(rèn)為推動(dòng)收購的只有一個(gè)因素:人工智能。

人工智能是我們這個(gè)時(shí)代最強(qiáng)大的技術(shù)力量。這是自動(dòng)化的自動(dòng)化，軟件編寫軟件的自動(dòng)化，”英偉達(dá)首席執(zhí)行官延森黃在今早的新聞發(fā)布會上告訴記者?！?英偉達(dá)和Arm)將攜手打造人工智能時(shí)代的全球頂級計(jì)算公司?！?/p>

在隨后的同一個(gè)電話中，Arm首席執(zhí)行官西蒙?西格斯(Simon Segars)重申了這些觀點(diǎn)。“我們現(xiàn)在看到的是一個(gè)由人工智能定義的世界，”塞格斯說。“我們看到人工智能正在達(dá)到一個(gè)成熟的階段，每天都可以找到越來越多的更新的應(yīng)用程序來使用人工智能。通過Arm和Nvidia的結(jié)合…我們可以讓世界半導(dǎo)體行業(yè)制造出符合這一愿景的芯片?！?/p>

在某種程度上，對這兩家公司來說，關(guān)注人工智能是一種防御性的公關(guān)舉措。這個(gè)收購涉及很多棘手的問題,包括手臂的英國投資的長期狀態(tài)(這是一個(gè)國家的寶貴一些高科技成功故事),和新的所有權(quán)的可能性將危及Arm的芯片許可業(yè)務(wù)(吸引客戶喜歡蘋果和三星,部分原因在于其獨(dú)立性)。但這些問題需要數(shù)年時(shí)間才能解決，而通過將對話帶回人工智能，英偉達(dá)和Arm可以專注于一個(gè)閃亮、令人興奮、細(xì)節(jié)模糊的話題。

不過，這并不意味著他們這么做是錯(cuò)的，因?yàn)?a target="_blank" href="http://www.zx-media.com/archives/tag/%e8%8b%b1%e4%bc%9f%e8%be%be" title="View all posts in 英偉達(dá)">英偉達(dá)收購Arm的基本前提是，Arm將帶來令人興奮的機(jī)器學(xué)習(xí)應(yīng)用。

這個(gè)偉大的想法是，人工智能就像古代的神一樣，終于從云端走下來，行走在人類之中。機(jī)器學(xué)習(xí)算法過去依賴數(shù)據(jù)中心進(jìn)行計(jì)算，人工智能工具和應(yīng)用程序通過互聯(lián)網(wǎng)將信息發(fā)送到這些遠(yuǎn)程服務(wù)器進(jìn)行處理。不過，盡管重型芯片仍是研究和尖端應(yīng)用所必需的，但許多機(jī)器學(xué)習(xí)工具現(xiàn)在已經(jīng)足夠輕，可以在不連接互聯(lián)網(wǎng)的情況下在設(shè)備上運(yùn)行。這樣做的好處很簡單:您可以獲得更快的處理速度、更高的安全性和更低的功耗。這就是為什么我們的智能手機(jī)現(xiàn)在可以做像人工智能增強(qiáng)的照片，為什么我們有像醫(yī)院里的消毒機(jī)器人和豬的面部識別這樣的技術(shù)。這些移動(dòng)應(yīng)用程序(被稱為edge AI)確實(shí)是該領(lǐng)域的未來。

正如黃所言:“人工智能正在從云向邊緣發(fā)展，與人工智能計(jì)算機(jī)連接的智能傳感器可以加快結(jié)賬速度、引導(dǎo)叉車、協(xié)調(diào)交通、節(jié)約電力?！奔僖詴r(shí)日，將會有數(shù)萬億個(gè)由人工智能驅(qū)動(dòng)的小型自主計(jì)算機(jī)與世界各地強(qiáng)大的云數(shù)據(jù)中心相連?！?/p>

作為許多人工智能數(shù)據(jù)中心使用的gpu的創(chuàng)造者，英偉達(dá)可以提供這個(gè)等式的前半部分，而設(shè)計(jì)廉價(jià)、節(jié)能的移動(dòng)芯片的Arm則負(fù)責(zé)第二個(gè)等式。不需要天才就能發(fā)現(xiàn)這兩項(xiàng)業(yè)務(wù)之間存在潛在的盈利重疊。(盡管需要400億美元才能實(shí)現(xiàn)這種重疊。)

從這個(gè)意義上說，英偉達(dá)和Arm對人工智能的關(guān)注是完全合理的，因?yàn)閮杉夜靖髯缘膶I(yè)技能可以改善彼此的人工智能產(chǎn)品。正如芯片市場分析師Patrick Moorhead對該交易的看法:“Arm在Nvidia沒有或沒有那么成功的領(lǐng)域發(fā)揮作用，而Nvidia在許多Arm沒有或沒有那么成功的領(lǐng)域發(fā)揮作用?！?/p>

首先，英偉達(dá)可以利用Arm cpu的效率降低其數(shù)據(jù)中心的能耗。雖然edge AI是該領(lǐng)域未來的重要組成部分，但數(shù)據(jù)中心也不會消失，而且運(yùn)行它們的能源成本也很高。英偉達(dá)首席執(zhí)行官黃在今早的電話會議上表示，“能源效率是未來計(jì)算機(jī)發(fā)展中最重要的一件事?！彼硎荆@將是此次收購的重點(diǎn)。與此同時(shí)，Arm將從英偉達(dá)的人工智能專業(yè)知識和資源中獲益良多。Nvidia在機(jī)器學(xué)習(xí)領(lǐng)域的影響力令人印象深刻，涉及機(jī)器人、自動(dòng)駕駛汽車和醫(yī)學(xué)想象等領(lǐng)域，并不斷發(fā)表有趣和新穎的ML研究。它的規(guī)模也足以加速Arm所需的任何研發(fā)工作，從而進(jìn)一步推動(dòng)其人工智能能力。

恰當(dāng)?shù)氖牵ミ_(dá)能夠提供額外的資金，部分原因是出于對人工智能的興趣。正如記者Alistair Barr在推特上指出的，早在2016年，英偉達(dá)的市值為300億美元，但由于機(jī)器學(xué)習(xí)(以及其他)對其gpu產(chǎn)生的需求，其估值已經(jīng)超過了3000億美元。因此，盡管對人工智能的需求推動(dòng)了這筆交易，但它也讓交易成為可能。

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英偉達(dá)周日表示，將以400億美元的價(jià)格從軟銀手中收購芯片制造商Arm。Arm將作為英偉達(dá)(Nvidia)的一個(gè)部門運(yùn)營，總部仍將設(shè)在英國。該公司表示，Arm將“繼續(xù)運(yùn)營其開放授權(quán)模式，同時(shí)保持其全球客戶中立性?！钡摻灰兹钥赡苊媾R嚴(yán)格的監(jiān)管審查。

2016年，軟銀以310億美元收購了Arm。這家英國公司的知識產(chǎn)權(quán)為蘋果、三星和高通等公司的移動(dòng)設(shè)備處理器提供了動(dòng)力。自從軟銀收購Arm以來，Arm的價(jià)值可能只是在上升，因?yàn)槲④浿圃炝嘶贏rm的Surface和用于Arm的Windows版本，而蘋果計(jì)劃在未來的mac電腦上改用基于Arm的芯片。

英偉達(dá)是gpu的主要制造商，Arm也負(fù)責(zé)gpu的設(shè)計(jì)，但除了用于任天堂Switch等設(shè)備的Tegra系列移動(dòng)芯片外，英偉達(dá)在CPU設(shè)計(jì)或移動(dòng)硬件方面并沒有太大作為。

在接受《福布斯》采訪時(shí)，英偉達(dá)首席執(zhí)行官黃延森表示，收購后他的首要任務(wù)將是“將英偉達(dá)的技術(shù)通過Arm龐大的網(wǎng)絡(luò)帶來”。不過，這并不一定意味著Arm會改變目前的授權(quán)模式。彭博社報(bào)道稱，“黃表示，英偉達(dá)在此次收購上花費(fèi)了大量資金，沒有任何動(dòng)機(jī)去做任何可能導(dǎo)致客戶離開的事情?！?/p>

或許是為了強(qiáng)調(diào)，它打算在短期內(nèi)讓Arm保持中立的技術(shù)供應(yīng)商，該交易強(qiáng)調(diào)，Arm的總部將繼續(xù)設(shè)在英國劍橋，而英偉達(dá)表示，它將在那里投資建設(shè)一個(gè)新的人工智能研究中心。英偉達(dá)將此次收購定位為開啟下一階段的人工智能計(jì)算。英偉達(dá)(Nvidia)和Arm都看到了在啟用能在Arm芯片上運(yùn)行的人工智能軟件方面的增長機(jī)會，這些軟件可以運(yùn)行在從微型智能手機(jī)到大型服務(wù)器的各種芯片上。

英偉達(dá)曾雄心勃勃地為手機(jī)制造cpu，但收效甚微。這次收購可能會明顯改變這一點(diǎn)，但看起來至少在開始階段，焦點(diǎn)將放在數(shù)據(jù)中心上?！案淖兊氖俏覀兊穆肪€圖的速度。我們可以肯定的是，數(shù)據(jù)中心和云都在吵著要Arm的微處理器，Arm的CPU。”“能源效率直接轉(zhuǎn)化為計(jì)算能力、計(jì)算吞吐量和供應(yīng)服務(wù)成本?！?/p>

這則消息凸顯了英偉達(dá)在過去五年中取得了多么大的成功，專注于gpu、自動(dòng)駕駛汽車和人工智能等領(lǐng)域。

這次收購當(dāng)然會面臨監(jiān)管審查，目前的并購環(huán)境比近年來任何時(shí)候都不友好。然而，英偉達(dá)和Arm沒有直接競爭的事實(shí)可能有助于引導(dǎo)這一過程。

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據(jù)彭博社報(bào)道，蘋果將于2021年發(fā)布首款搭載ARM處理器的Mac電腦。據(jù)信，作為其Kalamata項(xiàng)目的一部分，該公司正在開發(fā)三款Mac處理器。這三款處理器都基于A14芯片，預(yù)計(jì)將在今年的旗艦產(chǎn)品iPhone中使用。據(jù)彭博社報(bào)道，第一個(gè)處理器將包括一個(gè)12核的CPU，其中包括8個(gè)高性能的“Firestorm”核心，以及至少4個(gè)節(jié)能的“Icestorm”核心。

長期以來，一直有傳言稱，蘋果正在開發(fā)自己的內(nèi)部ARM處理器，以取代目前在mac電腦上使用的英特爾(Intel)芯片。關(guān)于這一轉(zhuǎn)變的傳言至少可以追溯到2012年，從那以后，我們聽到了很多關(guān)于蘋果將在2020年或2021年發(fā)布其首款基于arm的Mac的傳言。盡管這份最新報(bào)告證實(shí)了分析師郭明池(Ming-Chi Kuo)最近的一份報(bào)告，即ARM Mac可能在2021年上市，但持續(xù)的covid19大流行可能會迫使蘋果推遲其計(jì)劃。

這一轉(zhuǎn)變將使蘋果對自己的硬件擁有更大的控制權(quán)，而目前英特爾一直在努力為每一代新硬件提供顯著的性能提升。目前的ARM處理器通常也更省電，這有助于延長電池壽命。改用ARM預(yù)計(jì)將使蘋果的處理器成本降低40%至60%。

彭博社的報(bào)道提供了大量關(guān)于蘋果芯片可能采用的技術(shù)細(xì)節(jié):

目前，三款基于A14處理器的Mac系統(tǒng)芯片(SoC)設(shè)計(jì)正在開發(fā)中，基于明年的iPhone處理器的Mac系統(tǒng)芯片的設(shè)計(jì)也已經(jīng)開始。彭博社推測，蘋果公司計(jì)劃將其筆記本電腦和移動(dòng)芯片保持在同一個(gè)開發(fā)周期。
據(jù)報(bào)道，該Mac芯片將由臺積電基于5nm制程制造。
第一款芯片將采用8個(gè)高性能CPU核心和至少4個(gè)節(jié)能核心，共計(jì)12個(gè)核心。目前iPad Pro使用的A12Z芯片有8個(gè)核心:4個(gè)高性能和4個(gè)節(jié)能。
除了CPU, SoC還將包括GPU。
ARM Mac電腦將繼續(xù)運(yùn)行macOS系統(tǒng)，而不是改用iOS系統(tǒng)，這與目前使用高通ARM處理器的Windows筆記本電腦所采用的方式類似。
彭博社推測，蘋果的第一代基于arm的機(jī)器將是低功耗的MacBooks，因?yàn)樗约旱男酒瑢o法與英特爾的高端MacBook Pros、iMacs和Mac Pro電腦相媲美。
據(jù)報(bào)道，早在2018年，蘋果公司就開發(fā)了基于當(dāng)年iPad Pro A12X處理器的原型Mac芯片。這款原型機(jī)的成功被認(rèn)為給了該公司在2020年實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)型的信心。
最大的問題是，由于軟件兼容性一直是運(yùn)行在ARM上的Windows筆記本電腦的痛點(diǎn)，第一代和第三代macOS軟件在新的硬件架構(gòu)上運(yùn)行得有多好。不管怎樣，這一轉(zhuǎn)變將是自2005年宣布改用英特爾處理器以來MacBook產(chǎn)品線的最大變化。

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ARM為我們今天喜歡在智能手機(jī)上使用的所有移動(dòng)芯片設(shè)計(jì)藍(lán)圖和指令集。該公司最近推出了一套高端移動(dòng)設(shè)計(jì)，計(jì)劃在2020年的設(shè)備上推出。這包括兩個(gè)主要組件:Cortex-A77 CPU核心和Mali-G77圖形部分。

A77最直接的亮點(diǎn)是IPC(每時(shí)鐘指令)性能提高了20%，這將轉(zhuǎn)化為完成復(fù)雜任務(wù)的切實(shí)加速。高通(Qualcomm)、蘋果(Apple)和三星(Samsung)等公司的大多數(shù)單片系統(tǒng)設(shè)計(jì)，都使用了兩到四個(gè)結(jié)實(shí)的核心，比如Cortex-A77，然后再加上少量更節(jié)能的核心，用于基本任務(wù)。與每個(gè)A77核心是比其前任更強(qiáng),手臂是設(shè)計(jì)提供更多的靈活性,我們可能會看到更多的高性能芯片只有兩個(gè)?權(quán)力?核心,為提高SOC的其他組件騰出空間,現(xiàn)在包括定制的AI和照片處理硬件。

ARM并不羞于夸耀Cortex-A77“性能堪比當(dāng)今主流筆記本電腦”，并希望更多的公司采用它來擴(kuò)大ARM筆記本電腦和便攜式電腦的Windows操作系統(tǒng)。

至于新的mac - g77 GPU，有一個(gè)全新的架構(gòu)叫做Valhall，它聲稱性能提高了40%。微架構(gòu)增強(qiáng)帶來的能源效率提升據(jù)說達(dá)到了30%，性能密度提高了30%，這使得芯片設(shè)計(jì)師可以在更小的空間里存儲更多的能量。幾乎是事后才想到的，G77芯片增加了60%的機(jī)器學(xué)習(xí)性能，“這大大提高了高級設(shè)備智能的推理和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(NN)性能?！?/p>

總的來說，ARM的這一聲明是為了保持其領(lǐng)先的性能和勢頭。在推動(dòng)5G、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能和自動(dòng)駕駛技術(shù)的應(yīng)用方面，ARM做了很多工作，但所有這些都必須由速度最快、效率最高的芯片驅(qū)動(dòng)，而后者正是ARM目前正在充實(shí)的部分。

我們可以期待明年推出智能手機(jī)、平板電腦，偶爾也會推出配備新款Cortex-A77和Mali-G77設(shè)計(jì)的筆記本電腦。不過，一個(gè)有趣的問題是，作為ARM的授權(quán)方，華為是否會重新回到ARM的良好記錄中，還是會像現(xiàn)在這樣被凍結(jié)。

ARM在2017臺北國際電腦展前夕宣布推出基于ARM DynamIQ技術(shù)的全新處理器，包括ARM Cortex-A75處理器、ARM Cortex-A55處理器和ARM Mali-G72 圖形處理器，旨在進(jìn)一步加速提升人工智能體驗(yàn)。

多年功臣A53終于更新

沿用多年的big.LITTLE架構(gòu)被更新為DynamIQ多核技術(shù)，常規(guī)更新包括了大核部分的Cortex-A75以及小核部分的Cortex-A55；在大核更新了Cortex-A72、A73兩代之后，應(yīng)用極為廣泛、3年內(nèi)出現(xiàn)在15億臺終端里的小核部分A53也終于換代了。當(dāng)然，同期公布的還有新的GPU架構(gòu)Mali-G72。

Cortex-A75、A55各自相比上代性能提升

簡單粗暴地說，性能上以最接地氣的GeekBench?4來看，大核新架構(gòu)也就是A75的性能是原來A73的1.34倍，小核A55是原來A53的1.21倍。

全新多核技術(shù)DynamIQ造就單從集八核

2011年big.LITTLE成為全球首次應(yīng)用于手機(jī)市場的異構(gòu)處理技術(shù)，該技術(shù)的架構(gòu)包括一個(gè)高性能“大”（big）CPU集群和一個(gè)高效率“小”（LITTLE）CPU集群，它們之間通過一致互聯(lián)實(shí)現(xiàn)連接。在該架構(gòu)上運(yùn)行的軟件（全局任務(wù)調(diào)度）可以將正確的應(yīng)用程序任務(wù)調(diào)度到正確的CPU上。

多年以來，CPU不斷推陳出新，以實(shí)現(xiàn)更多功能、更強(qiáng)性能和更高能效。軟件層也得到了更新，引入了更加智能化的任務(wù)調(diào)度算法。然而，在此期間，硬件技術(shù)架構(gòu)基礎(chǔ)卻基本保持不變，仍是大小兩個(gè)（或多個(gè)）CPU集群。

big.LITTLE與DynamIQ

盡管“大”CPU和“小”CPU的潛在組合方式保持不變，DynamIQ卻帶來了一種可以改變異構(gòu)處理格局的新型技術(shù)架構(gòu)。它的做法是將大小兩個(gè)集群合并，從而形成一個(gè)兼具大小CPU、完全集成化的CPU集群。使用DynamIQ技術(shù)構(gòu)建的big.LITTLE設(shè)計(jì)被稱為DynamIQ?big.LITTLE。

DynamIQ?big.LITTLE技術(shù)在CPU集群中引入了智能化功耗功能，有助于在一定發(fā)熱量之內(nèi)最大限度地發(fā)揮性能。

雖然用戶體驗(yàn)由于應(yīng)用程序的不斷發(fā)展而不斷變化，但是有一件事情始終不變：用戶體驗(yàn)在響應(yīng)速度上十分依賴于單線程計(jì)算性能。諸如人工智能（AI）和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）之類的高級用途將對用戶體驗(yàn)不斷提出更高要求。

然而，手機(jī)市場很快就提醒我們：發(fā)熱量限制了設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)的性能大小。熱效率問題的范圍已經(jīng)超出了手機(jī)市場，它在汽車和筆記本電腦等其他市場也是不容忽視的一大因素。

為了克服該問題，big.LITTLE依靠動(dòng)態(tài)電壓/頻率調(diào)節(jié)（DVFS）等技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)兩個(gè)互補(bǔ)的性能域，其中每個(gè)性能域都能一致地調(diào)節(jié)電壓和頻率。

而DynamIQ通過在單個(gè)集群中支持多個(gè)可配置的性能域，進(jìn)一步發(fā)展了該技術(shù)。這些性能域由單個(gè)或多個(gè)ARM?CPU組成，可以在性能和功耗方面進(jìn)行調(diào)節(jié)，并獲得更佳的精細(xì)程度，比以前的Cortex-A四核心集群在調(diào)節(jié)精度方面可獲得多達(dá)4倍的提升。

先進(jìn)電源管理實(shí)現(xiàn)更高能效

在監(jiān)控管理系統(tǒng)升級后，大小CPU之間所有任務(wù)轉(zhuǎn)移現(xiàn)在都可以通過共享內(nèi)存在單個(gè)CPU集群之內(nèi)進(jìn)行，從而提升了能效。共享數(shù)據(jù)在“大”CPU和“小”CPU之間的轉(zhuǎn)移也可以在單個(gè)集群之內(nèi)進(jìn)行。從系統(tǒng)角度來看，這減少了數(shù)據(jù)流量，從而減少了功耗，帶來了整體系統(tǒng)效率的優(yōu)勢。

配置上以后的中端產(chǎn)品也不再需要像以往全部采用小核心，而是可以采用1大+7小的配置，以幫助中端產(chǎn)品應(yīng)對更復(fù)雜的應(yīng)用場景。

此外，DynamIQ?big.LITTLE系統(tǒng)還受益于在CPU集群中可配置更大的緩存空間。該緩存空間大小是完全可配置的，進(jìn)而可以在集群內(nèi)進(jìn)行更大量的異構(gòu)處理，這樣可以減少對外部存儲器的訪問，從而減少運(yùn)行某些應(yīng)用程序時(shí)系統(tǒng)使用的功耗。

這也意味著減少了CPU的數(shù)據(jù)等待時(shí)間，從而在降低功耗的同時(shí)提高性能。

DynamIQ?big.LITTLE還采用了DynamIQ技術(shù)的先進(jìn)電源管理功能。DynamIQ系統(tǒng)的設(shè)計(jì)能夠加快在不同CPU電源狀態(tài)（例如開機(jī)、關(guān)機(jī)和休眠）之間的轉(zhuǎn)換速度。這縮短了CPU進(jìn)入待機(jī)模式或掉電模式所花費(fèi)的時(shí)間，從而讓進(jìn)/出待機(jī)狀態(tài)的轉(zhuǎn)換更加高效。此外，還有一項(xiàng)自動(dòng)內(nèi)存功耗管理功能，它可以根據(jù)CPU上運(yùn)行的應(yīng)用程序的類型，智能地調(diào)整集群中可用的本地內(nèi)存量。

總而言之，big.LITTLE改進(jìn)了受限環(huán)境中的功耗和熱效率問題，提高了設(shè)備的計(jì)算能力，從而為消費(fèi)者提供了更豐富的用戶體驗(yàn)。DynamIQ技術(shù)讓我們站在了一個(gè)全新的異構(gòu)處理時(shí)代。更加重要的是DynamIQ?big.LITTLE提高了AR和VR等高性能高級用途的效率。