Armv9: architettura per la CPU adatta per l’IA

La versione 9 dell’architettura Arm (Armv9), presentata a marzo 2021, rappresenta una pietra miliare nello sviluppo dell’architettura del processore Arm. Apporta miglioramenti dai punti di vista delle prestazioni, della sicurezza e del supporto dei carichi di lavoro moderni, quali l’intelligenza artificiale (IA).

Novità e sviluppi rispetto ad Armv8

Il processore Arm Armv9, presentato a marzo 2021, aggiunge tre sviluppi importanti rispetto alla versione precedente Armv8.

Una delle caratteristiche di spicco dell’architettura Armv9 è l’introduzione della Confidential Compute Architecture (CCA). Questo nuovo standard di sicurezza assicura che i dati siano protetti non solo a riposo o durante la trasmissione, ma anche durante l’elaborazione. La CCA di Arm utilizza i cosiddetti realm, ovvero ambienti isolati all’interno di un processore che schermano i dati sensibili dal resto dell’architettura. Possono quindi elaborare dati critici in modo sicuro in ambienti come il cloud o nelle infrastrutture a uso comune.

Anche se le estensioni vettoriali scalabili (SVE) erano già state introdotte nello standard precedente Armv8, Armv9 si basa su SVE2 per permettere una migliore elaborazione in parallelo dei dati. SVE2 è stato sviluppato per soddisfare l’aumento dei requisiti delle applicazioni moderne, in particolare nei campi dell’apprendimento automatico e dell’elaborazione dei segnali digitali. SVE2 ottimizza la capacità di elaborare contemporaneamente più punti di dati, utile soprattutto per eseguire calcoli complessi per l’IA, l’elaborazione delle immagini e la codifica video.

Le novità più importanti di Armv9 riguardano diverse ottimizzazioni per l’intelligenza artificiale e l’apprendimento automatico (ML). Negli ultimi anni la necessità di potenze di calcolo specializzate per i carichi di lavoro IA è aumentata fortemente, in quanto sono sempre più diffuse applicazioni come l’elaborazione del linguaggio e delle immagini o l’IA generativa. Grazie alle capacità migliorate di Armv9 di elaborare i dati vettoriali messi a disposizione tramite SVE2, i server Arm consentono di eseguire reti neurali e modelli di apprendimento automatico con maggiore efficienza e rapidità. In questo modo si riduce non solo la latenza, ma anche il consumo di energia, un vantaggio di rilievo soprattutto per i dispositivi mobili e i sistemi incorporati.

I vantaggi principali di Armv9

I vantaggi apportati con l’introduzione di Armv9 rendono l’architettura particolarmente adatta sia per le applicazioni di calcolo specializzate sia per l’uso generale. L’ultima versione di Arm si contraddistingue in particolare per:

Più sicurezza: grazie alla nuova Confidential Compute Architecture (CCA), ora le aziende e le organizzazioni possono elaborare i loro dati con una maggiore sicurezza. I dati sensibili sono protetti anche negli ambienti cloud a uso in comune, un grande passo in direzione delle infrastrutture “Zero Trust”.

Maggiori prestazioni per i carichi di lavoro specializzati: grazie alle estensioni SVE2, Armv9 offre un incremento considerevole della potenza di calcolo, soprattutto per quanto riguarda le applicazioni che devono elaborare grandi quantità di dati in parallelo (modelli IA, elaborazione video e calcoli scientifici).

Efficienza energetica ottimizzata: uno dei grandi punti di forza di tutte le architetture Arm è l’efficienza energetica. Portando avanti la tradizione, Armv9 offre una gestione dell’energia ottimizzata nonostante l’incremento della potenza. Questa efficienza rende i processori Armv9 particolarmente interessanti per i dispositivi mobili, i sistemi incorporati e l’Internet of Things (IoT).

I campi di applicazione più importanti di Armv9

Grazie alla versatilità e alla potenza, l’architettura Armv9 trova applicazione in svariati campi. I due più rilevanti sono i server dedicati e l’intelligenza artificiale.

Server dedicati

Armv9 è utilizzato nei server dedicati distribuiti nei data center e dai fornitori di servizi cloud. Offrendo grandi prestazioni e un’efficienza energetica elevata, l’architettura Armv9 è perfetta per le attività specializzate e i carichi di lavoro necessari nei data center moderni. I fornitori di servizi cloud beneficiano di costi di esercizio inferiori, resi possibili dal consumo di energia ridotto dei processori, mentre i clienti sfruttano i vantaggi dell’incremento della potenza e dell’affidabilità.

Intelligenza artificiale e apprendimento automatico

Le ottimizzazioni di Armv9 per IA e ML rendono questa architettura particolarmente adatta per le applicazioni nel campo dell’intelligenza artificiale. Grazie al supporto di SVE2, gli algoritmi di IA possono essere eseguiti con una maggiore rapidità ed efficienza, consentendo di elaborare grandi quantità di dati e di eseguire calcoli complessi, vantaggi essenziali per i servizi basati sull’IA come assistenti vocali, elaborazione delle immagini e processi decisionali automatizzati.