Diit.cz - Novinky a informace o hardware, software a internetu

ARMv9 - přichází nová generace architektury

Po deseti letech od uvedení plně čtyřiašedesátibitové architektury ARMv8, oznámil ARM na konci března architekturu novou, ARMv9.

Procesory ARM, když ta zkratka ještě znamenala Acorn RISC Machine, začaly v osmdesátých letech jako desktopové. Vzhledem k jejich výborné spotřebě se ale brzy staly doménou zejména mobilních zařízení, ostatně o tom není nutné dlouze psát, to je každodenní realita ve zhruba stoprocentním tržním podílu na poli chytrých telefonů a jen o něco nižším v oblasti tabletů.

S uvedením ARMv8 v roce 2011 a narůstajícím výkonem ale začal jejich návrat zpět do stolních počítačů a notebooků - pravda, bylo to poněkud oklikou přes servery, kde vznikly důležité standardy sjednocující například u 32bitového ARMu dost roztříštěné metody bootu operačního systému, ale reálně se to děje. ARM proto přichází s další generací, která přináší zajímavé novinky.

ARMv9 přímo staví na generaci předcházející (konkrétně ARMv8.5) a je tak plně zpětně kompatibilní, včetně toho že bude existovat ve třech základních profilech:

  • A (Application) - univerzální architektura vhodná pro zařízení od mobilů po servery
  • R (Real-Time) - pro časově a bezpečnostně kritické systémy
  • M (Microcontroller) - pro embedded systémy

Tolik k tomu, co zůstává, co je ale nového?

Nová vektorová jednotka SVE2 (Scalable Vector Extension 2) u ARMv9.0-A, která zavádí vektorové operace s proměnlivou délkou vektorů od 128 po 2048 bitů. Předchozí verzi SVE implementovalo prozatím pouze Fujitsu A64FX, nicméně hned se - jistě ne náhodou - ocitlo na prvním místě slavného žebříčku top500.org.

Nové bezpečnostní mechanismy CCA (Confidential Computing Architecture) a RME (Realm Management Extension) - CCA je novým konceptem v bezpečnosti uživatelských dat, kde ARM tvrdí, že není praktický důvod proč by jakýkoliv software běžící v privilegovaném režimu (tj. systém či hypervizor) měl mít přístup k důvěrným datům v paměti, která se netýkají jeho běhu. Je-li tomu tak (a že v současnosti je), pak přebere-li útočník kontrolu nad privilegovaným softwarem, je mu k dispozici úplně vše, co se v paměti děje - což například v cloudu může být hodně, hodně důvěrných dat. Nově lze ale vytvářet oblasti paměti zvané realms, které jsou odděleny jak od privilegovaného tak neprivilegovaného adresního prostoru a tím podobné průniky znemožňují. Více detailů zatím ARM neoznámil, první implementace v křemíku očekává během dvou až tří let.

TME (Transactional Memory Extension) zavádí u ARMv9.0-A transakční přístup k paměti, jehož cílem je lepší podpora multithreadových aplikací. Čím více takových aplikací se snaží do paměti přistupovat, tím častěji dochází k serializaci přístupů, kdy se čeká, až jeden thread s pamětí skončí, aby do ní mohl přistoupit další. To nevyhnutelně přináší zpomalení a to tím větší, čím více vláken existuje. Cílem rozšíření TME je řešit tuto problematiku na úrovní hardware, bez nutnosti přepisu stávajícího software.

Není to samozřejmě plný výčet, ten se na stránkách ARMu nachází v hned několika obsáhlých dokumentech. Lze předpokládat, že jako první se nová architektura objeví v mobilních zařízeních, i když je pochopitelně možné, že právě sem sáhne Apple při tvorbě dalších modelů svých počítačů postavených na Apple Silicon.

Martin Kukač

Většinu dne trávím tím, že přeměňuju kofein na kód. Když s tím skončím a ještě není čas jít spát, tak zbylý čas nerovnoměrně dělím mezi rodinu, sbírku počítačového harampádí, vysílání na volně přístupných pásmech a geocaching.

více článků, blogů a informací o autorovi

Diskuse ke článku ARMv9 - přichází nová generace architektury

Úterý, 13 Duben 2021 - 09:47 | ldx | Vypadá to hezky, ale doufám, že se už začne víc...
Neděle, 11 Duben 2021 - 20:57 | shagy2301 | Len to už je trochu komplikovanejšie, keďže by to...
Neděle, 11 Duben 2021 - 20:53 | shagy2301 | To ako fakt takto povrchne beriete hodnotenie...
Neděle, 11 Duben 2021 - 17:44 | Ladis | Když to psal No-x, tak to bude asi pravda ;-)...
Neděle, 11 Duben 2021 - 17:08 | ASCII | No-x psal že M1 je pomalej shit, takže jsem další...
Neděle, 11 Duben 2021 - 17:01 | ASCII | Takže si všichni začnou vyrábět vlastní CPU a na...
Neděle, 11 Duben 2021 - 16:47 | ASCII | V mobilech a ultrapotrable jo. Ale jinak Arm nemá...
Neděle, 11 Duben 2021 - 16:45 | ASCII | To máš pravdu. Ale stejně bych chtěl výkon od...
Neděle, 11 Duben 2021 - 15:58 | Ladis | Moderní řešení je maximální integrace, takže...
Neděle, 11 Duben 2021 - 14:44 | DRK | "že ak ich porovnávate z cenovým...

Zobrazit diskusi