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Sécurité renforcée et intelligence artificielle au menu de la future architecture de processeur Armv9

Publié le 31 mars 2021 à 12:46 par Pierrick Arlot        Composant  Arm

Armv9

Dix ans après l’annonce de l’architecture Armv8 qui a marqué l’arrivée des processeurs Arm dans le monde 64 bits, la société britannique Arm, toujours en passe d’être rachetée par l’américain Nvidia, lève aujourd’hui le voile sur la future architecture Armv9 dont l’ambition n’est ni plus ni moins que d’accélérer la passage de processeurs dits « généralistes » vers des entités de calcul spécialisées et adaptées à chaque application. Et ce au moment où l’intelligence artificielle, l’Internet des objets et la 5G gagnent du terrain partout dans le monde.

Présentée comme une évolution de l’architecture Armv8 (avec prise en charge des jeux d'instructions AArch32 et AArch64, de la technologie de sécurité TrustZone notamment), la génération Armv9 est censée bien évidemment apporter des gains en performances.  Est ainsi annoncée une augmentation des performances de +30% pour les deux prochaines générations de cœurs de processeur Armv9-A pour terminaux mobiles et équipements d’infrastructure. (Arm ne dit mot pour l'heure sur d'éventuelles déclinaisons Armv9-M pour les microcontrôleurs et Armv9-R pour les processeurs temps réel.)

Mais le Britannique met un accent tout particulier sur la sécurité. La feuille de route Armv9 introduit ainsi l’architecture Arm CCA (Confidential Compute Architecture) qui vise à protéger des parties de code et certaines données contre l'accès ou la modification en cours d'utilisation, même par des logiciels à privilège, et ce en effectuant les traitements dans un environnement sécurisé par le silicium.

Avec l’architecture Arm CCA, Arm compte aussi banaliser le concept d’extensions sécurisées dénommées Realms, créées dynamiquement et utilisables par toutes les applications dans une région distincte des mondes sécurisé et non sécurisé. Par exemple, dans les applications d'entreprise, Realms pourra protéger les données et le code sensibles au niveau commercial du reste du système, que ce soit en cours d'utilisation, au niveau du stockage ou lors de transferts.

Afin de mieux coller aux évolutions rapides liées à la dissémination de l’intelligence artificielle, Arm va par ailleurs doter l’architecture Armv9 d'extensions estampillées SVE2 (Scalable Vector Extensions v2) afin de faciliter l’intégration de fonctions évoluées d’apprentissage machine (ML) et de traitement numérique du signal (DSP) dans une large gamme d’applications.

SVE2 vise à améliorer la capacité de traitement des systèmes 5G, des équipements de réalité virtuelle et augmentée, et des charges de travail ML s'exécutant localement sur des processeurs, telles que le traitement d'images ou les applications de maison intelligente. Au cours des prochaines années, Arm compte étendre encore les capacités d'intelligence artificielle de sa technologie avec des améliorations substantielles au niveau des opérations de multiplication matricielle au sein des processeurs, améliorations qui viendront compléter les innovations IA en cours dans les processeurs graphiques Arm Mali et les moteurs neuronaux NPU Arm Ethos. A suivre donc.

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