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arm多重计算架构创新构建未来人工智能需求

作者:时间:2017-11-08来源:集微网

  计算领域的发展重新构建了我们的生活,由计算产生的大数据被收集、存储和处理,然后又被分析和探究,这些庞大数据也因此引领了一个的世界。展望未来,Arm将从尖端技术,开放生态,产业资本三个方面加大战略部署和投资力度,协同两百多个国内合作伙伴打造了涵盖几乎所有电子信息产品的开放式创新生态系统。那么最近在计算架构上有哪些创新和举措,来开拓更智能的生活体验?

本文引用地址:/article/201711/371210.htm

  时代,PSA平台用“芯”守护安全

  未来是的时代,据调查显示,50%的人认为无人驾驶更安全,47%的人更倾向于AI医生,那么安全则是重中之重,为此,近期推出了首个行业通用框架——平台安全架构PSA,打造安全的互联设备,用“芯”守护物联网行业安全。

  据统计,截至目前为止生态系统合作伙伴已经出货超过1,000亿颗基于arm的芯片,预期从现在到2021年将出货另外1,000亿颗基于arm的芯片。这也意味着arm和arm生态系统所肩负的重任,共同确保日益多样化的互联设备能够基于通用的安全基础。arm认为从端到云的整个产业价值链,安全都不应该是事后弥补措施。

  虽然如此,越来越多接入互联网的设备在追求安全性的同时,希望仍能保留使它们极富创新精神且独一无二的多样性。对此arm推出首个行业通用框架——平台安全架构(PSA,Platform Security Architecture),用以打造安全的互联设备。该举措旨在为万物互联奠定可信基础,从而加速实现“2035年全球一万亿设备互联”的宏伟愿景。实现该项愿景,不仅需要人们具备更多保护设备安全方面的知识,还需要人们信任科技行业正在竭尽所能地保护数据。这并非易事,因为这需要与黑客不断较量,而他们正无休止地寻找漏洞,并将其作为切入点侵入我们的生活。

  PSA可提供具有代表性的物联网威胁模型和安全分析;基于关键安全原则的硬件和固件架构规范,为设计端点设备定义了最佳实践方法;Trusted Firmware-M,符合固件规范的开源参考。目前中国业内领先企业已经支持PSA。arm正积极行动让其合作伙伴们能够全面地进行PSA架构测试,希望能在2018年第一季度正式推出规格及软件的公开版本前使其更加完善。arm及其生态系统合作伙伴以及整个产业都要加快脚步,所有产业价值链中的各个环节都需要遵循指导准则,安全不再是可有可无的选项。



  边缘计算渐热,Mbed Edge实现边缘侧网关管理

  在物联网应用中,我们看到商务楼宇、精准农业和互联厂址、智能家居等应用有很大的发展机遇。与此对应的,边缘计算逐渐走入人们视野。边缘计算是管理云计算系统的更新方式,数据处理在更接近于数据源的网络“边缘”完成。使用本地处理器和存储作为应用的主要计算设备,减少了从中央远程数据中心来回传递所有信息的时间。随着计算越来越复杂并且需要处理更多数据,使用本地计算能力可以帮助降低延迟。例如,人工智能程序中,算法可以在一秒内作出数百个决策。在工业生产中,多个处理器同时接收输入并协调响应。在AR系统中,程序实时合成高清图形和地理空间数据。

  物联网网关获得本地计算资源有两大好处。首先,它使得网关无需接收云端的指令就可以驱动简单的应用程序。例如一条监控生产线上压力水平的简单规则,如果气压达到某个阈值,它可以切断整条生产线,无论云端是否可用,这条规则都应该处于工作状态。其次,在很多情况下,原始数据流如果运行正常,就不必都通过云端,而可以在边缘被处理,尤其是当通过按流量计费的网络 (比如蜂窝网络) 连接到云端时。

  为此,arm将Mbed Cloud的物联网设备管理功能扩展,支持配置 Mbed Edge的物联网网关实现设备的接入、控制和管理。Mbed Edge具备三大重要功能:支持非IP网络协议,边缘计算和网关管理。

  协议转换:许多传统连网设备使用的通信协议与IP网络协议不兼容,比如 Modbus和BACnet,Mbed Edge可以转换这些协议,使得这些设备与基于IP网络协议的设备一样由Mbed Cloud管理起来。

  网关管理:Mbed Edge的一系列新特性可以提升物联网网关的持续服务能力,最大程度缩短代价高昂的停机时间。关键性能包括预警通知,流程、资源和接口管理,还有详细本地诊断能力。

  边缘计算:Mbed Edge将提供本地应用执行环境以及相关的计算资源,从而在网关上即可进行规则运算和数据处理。如此,即使本地网络与外网断开连接,本地业务仍然可以持续进行,降低对生产力的影响。



  关于今后的规划,arm表示Mbed Edge主要计划实现两块能力发展,一个就是涉及设备,另一个是涉及云端,尤其针对身份识别,访问路径管理,以及其他相关能力,arm将再添一个管理层到设备之上,实现设备的网关管理和通信。

  四大颠覆性技术推动显示技术的创新

  随着智能手机上日常所播放的内容日益复杂,因此能在室内和户外的各种环境下浏览手机内容成为我们所面临的挑战。从虚拟现实游戏到 HDR 视频回放,高品质的内容呈现对于实现出色的用户体验而言至关重要。毕竟移动显示技术所带来的绝妙视觉体验是新设备的一大重要卖点。Arm观察到几项颠覆性趋势正推动显示技术的创新:

  VR头戴式设备必须让屏幕靠近双眼,因此为了确保观看影像的质量,必须在相同面积的屏幕中呈现更多像素。此外,为了降低整体延迟以及在LCD VR面板上达到更低的残影,就需要每秒高达120帧率的高帧率。相较于非VR应用,VR应用对于像素的要求可说是前所未见的倍数成长,这就促使设计复杂度和系统带宽的显著增加。这对移动设备的能效和单位面积成本提出了重大挑战。

  高动态范围 (High Dynamic Range) 对于提高影像保真度来说是关键步骤,HDR能够赋予影像更为饱满的色彩以及亮度等功能,从而更贴近使用者的真实体验。由于显示终端的面板功能不尽相同,若想要同时在HDR以及SDR显示屏幕上都能浏览HDR内容将会对显示子系统造成挑战。

  多重窗口模式 ,之前仅能在桌面计算机上执行,它允许多个执行任务能在屏幕上同时呈现。窗口大小的调整与设定,取决于应用程序与系统控制所定义的限制。从系统设计层面来说,启动多重窗口功能非常重要,高级显示解决方案中所具备的增强Android 窗口迭加功能(Android Window Composition)允许用户在其移动设备上执行多项任务,并实现与台式机一般无二的效率体验。

  种类多样的面板与接口的类型,需要显示技术持续成长以获得支持,特别是当日益复杂的内容越来越多,同时必须在应用处理器及面板的显示驱动互连间达到功能优化。从HDR到SDR,如果媒体要能够呈现我们所期待的饱满色彩以及清晰影像,显示流水线必须依照面板效能将内容正确输出,并聪明地避免无谓的带宽浪费。

  上述这些趋势不仅增加了吞吐量的需求,更对整体系统效能形成严苛的考验,也为采取整合策略的arm显示解决方案创造了市场机会。

 VR设备兴起4K需求,全新显示IP带来用户体验新境界

  在上述四大趋势推动下,有鉴于VR带动市场对高端移动设备屏幕的需求逐渐上升,4K以上分辨率以及更高的帧率,衍生出不少系统效能方面的难题。市场对优质移动显示的需求日渐增长。然而,4K以上分辨率以及更高的帧率也衍生出不少系统效能方面的挑战,因此业界急需一款优化的显示处理器。

  为此arm推出全新显示解决方案,其中包含Mali-D71显示处理器、CoreLink MMU-600和Assertive Display 5。新显示解决方案以arm IP为开发基础,提升设备效能,并采用智能解决方案应对所有来自显示技术的挑战。arm计算产品事业群营销总监Ian Hutchinson表示,“arm在显示技术领域有着丰富的发展历史。2013年,arm通过并购成立了现在的显示IP产品线,随后,第一代显示处理器IP接踵而至。2016年,我们发布了Mali-DP650并完成了Apical的并购,将Assertive Display纳入产品阵营。为了应对显示技术在虚拟现实, 高动态范围, 多窗口模式以及众多面板与接口上所带来的挑战1,我们推出了全新架构——Komeda以应对这些趋势。Komeda为我们全新、真正的集成显示解决方案奠定了基础,该解决方案包含了Mali-D71显示处理器、CoreLink MMU-600 和 Assertive Display 5。”

  据介绍,Mali-D71的优势包括:

  降低30%的系统功耗: Mali-D71使用固定功能的硬件组件实现迭加、旋转、高质量缩放、以及其他图像处理功能,降低GPU的工作负荷。这些操作会在流水线的最后阶段进行,也就是在传送最后输出讯号到屏幕,这意味着GPU完全不需要参与这些运作。

  2倍的面积利用效率:相同面积情况下,Mali-D71比前一代Mali-DP650拥有更出色的表现。在只驱动一个显示屏的时候,Mali-D71可以重复使用第二个显示核心的资源,从而处理更多图层,实现性能翻倍。

  4倍的延迟容忍度: 相较于前一代的Mali-DP650,Mali-D71能在处理相同资料吞吐量的情况下,容许系统总线上4倍的延迟,这要归功于对内存子系统的大幅优化。这对于呈现4K分辨率、输出帧率多达120 fps的高性能的显示处理来说十分重要。显示处理器必须优化它使用系统总线的时间,当没有显示的时候,以毫秒方式预取像素,这样在缓冲区才能一直保有足够的内容,实现更高的延迟容忍度。

  2倍的像素吞吐量:在全新的并行模式(side-by-side)下运行时,Mali-D71能够在非常低的功率范围内,达到前所未有的2倍像素吞吐量,并呈现极致的VR 4K120高分辨率。



  此外,CoreLink MMU-600可帮助实现安全, 高效的数据流,Assertive Display 5则可以在任何光线条件下实现高质量HDR观看体验 。这三个产品共同助力arm合作伙伴与OEM厂商开发创新解决方案,顺应现今显示技术的颠覆式发展。得益于arm显示解决方案,显示IP现在能为设备制造商提供真正的竞争优势,不仅能改善用户经验,还能降低功耗并延长电池续航力。



关键词: arm 人工智能

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