Arm连发四款产品加强人工智能计算涵盖NPU、GPU、DPU

2019 Arm技术峰会上Arm公司一口气连发三款处理器，NPU、GPU、DPU一个都没少，涵盖四款产品，其中：Arm Ethos-N57与 Ethos-N37为 NPU，扩展机器学习(ML)处理器的产品范围，以便在主流设备上提供人工智能(AI)应用；Arm Mali-G57 是第一个基于Valhall架构的主流GPU，性能是前几代产品的1.3倍；而Arm Mali-D37 DPU则在最小的面积内提供丰富的显示功能组，以呈现全高清（Full HD）及2K分辨率。

Arm 市场营销副总裁Ian在下午的媒体发布会上表示，Arm的设计理念是为主流设备带来极致的体验。针对不同市场的需求，Arm的意愿是将软、硬件结合，并且发挥生态系统的力量来提升用户体验。

曾经只是高端设备专属的沉浸式体验，如AR、高保真游戏与以AI为基础的全新移动与家庭应用案例，目前也逐渐成为主流市场的需求。让开发人员能够使用针对日常设备优化的高性能AI与媒体IP解决方案，可以赋能新的AI驱动应用案例，提供包括语音识别与always-on在内的功能，告别这些功能由移动设备所独享的时代。

从游戏设备到数字电视(DTV)，人工智能已经无所不在，但要促成这些响应式体验，端点必须具备更强的计算能力。例如，数字电视的智能体验，包括智能助理语音指令、节目实时翻译，以及人脸辨识以强化家长监护。

为了达成这些功能，Arm宣布将推出两款全新的主流ML处理器，以及最新的MaliGPU与DPU。这些IP的集成代表着Arm有能力根据需求调整产品，把高端的体验带入消费者高效的日常生活设备中。这套全新IP套件包括：

• Ethos-N57 and Ethos-N37 NPUs：让AI应用成为可能并在ML的性能与成本、面积、带宽与电池寿命之间达成平衡。

• Mali-G57 GPU：第一款基于Valhall架构的主流GPU，可透过性能提升带来沉浸式体验

• Mali-D37 DPU：以最小的芯片面积达成丰富的显示功能，成为入门设备与小型显示屏幕最适合的显示处理器(DPU)。

让我们来听听Arm 市场营销副总裁Ian和Arm机器学习事业群商业与营销副总裁Dennis Laudick 对以下三个系列的详细介绍。

Ethos-N57 与 Ethos-N37 NPUs：提供真正的异构计算

继Arm ML处理器(现称为Ethos-N77)发布后，Ethos NPU家族又添加Ethos-N57与Ethos-N37两位新成员。Arm Ethos产品组合旨在解决AI与ML复杂运算的挑战，以便为日常生活设备创造更为个性化与沉浸式的体验。由于消费者的设备越来越智能化，通过专属的ML处理器提供额外的AI性能与效率，是非常有必要的。全新的Ethos 对成本与电池寿命最为敏感的设计进行优化，NPU可以为日常生活设备带来优质的AI体验。

Ethos-N57与Ethos-N37的设计理念包括一些基本原则，例如：

• 针对Int8与Int16数据类型的支持性进行优化
• 先进的数据管理技术，以减少数据的移动与相关的耗电
• 通过如创新的Winograd技术的落地，使性能比其他NPU提升超过200%

此外，Ethos-N57的功能还包括：

• 旨在提供平衡的ML性能与功耗效率
• 针对每秒2兆次运算次数的性能范围进行优化

Ethos-N37的功能还包括：

• 为了提供面积最小的ML推论处理器(小于1平方毫米)而设计
• 针对每秒1兆次运算次数的性能范围进行优化

Arm ML事业群商业与营销副总裁Dennis Laudick，强调说，Arm在进行NPU产品设计时，重点关注的是数据而非处理。ML主要关注数据管理，在设计中更多地注入了智能数据管理的功能和理念。

Mali-G57：为普罗大众带来智能与沉浸式体验的GPU

Mali-G57，是Arm针对主流市场基于Valhall架构的GPU。值得一提的是，这款产品其实就是在同样的进程节点上进行复杂内容的计算，性能是前一代产品（Arm Mali-G52）的1.3倍。同时，Arm 市场营销副总裁Ian提到了 Valhall架构，它的设计宗旨是把并行的最小线程数量做得越来越大，使架构越来越宽的。以及尽量简化，从编译的角度更加友好。

Mali-G57，将优质的智能与沉浸式体验带到主流市场，包括高保真游戏、媲美电玩主机的移动设备图型效果、DTV的4K/8K用户接口，以及更为复杂的虚拟现实和增强现实的负荷。这是移动市场划分中最大的一部分，而Arm最近与Unity的发布强调其基于Arm IP的片上系统(SoC)，CPU， GPU进一步的性能优化的努力，它可以让开发人员有更多的时间创造出全新的沉浸式内容。

Mali-G57关键功能包括：

• 与Mali-G52相比，各种内容都能达到1.3倍的性能密度
• 能效比提升30%，使电池寿命更长
• 针对虚拟现实(VR)提供注视点渲染支持，且设备ML性能提升60%，以便进行更复杂的XR实境应用

Mali-G57为用户带来极好的体验，例如用让在体验每秒60帧复杂游戏的时候，画面质量会更清晰。

Mali-D37：Arm单位面积效率最高的处理器

Mali-D37是一个在最小的可能面积上包含丰富显示与性能的DPU。对于终端用户而言，这意味着当面积成为首要考虑，在例如入门级智能手机、平板电脑与分辨率在2k以内的小显示屏等成本较低的设备上，会有更佳的视觉效果与性能。

Mali-D37关键功能包括：

• 单位面积效率极高，DPU在支持全高清（Full HD）与2K分辨率的组态下，16纳米制程的面积将小于1 mm²。
• 通过减少GPU核心显示工作以及包括MMU-600等内存管理功能，系统电力最高可节省30%。
• 从高阶的Mali-D71保留关键的显示功能，包括与Assertive Display 5结合使用后，可混合显示高动态对比(HDR)与标准动态对比(SDR)的合成内容。

这一套全新的IP，设计时就考虑到解决方案，并吻合Arm全面运算(Total Compute)的初衷，以确保它们确实是实际体验驱动，同时针对解决未来工作负荷的复杂运算挑战进行优化。这套全新的IP提供更高的单位面积效率且更为节能，同时能提升性能、降低成本及减少上市所需的时间，为移动设备带来更高保真游戏与媲美游戏主机的体验，为DTV带来计算复杂性，并为个人化沉浸式内容带来更高的ML性能，以及消费者期待的更快反应速度。

另外值得一提的是Arm在峰会上宣布将继续为中国企业提供授权支持。Arm中国董事长兼首席执行官吴雄昂演讲中提到，基于Arm技术的芯片中国客户出货量超过160亿颗，其中95%的国产芯片都是基于Arm架构，拥有超过200个合作伙伴。吴雄昂还表示，Arm是源于英国的主流计算架构，并且经过法务调查，无论v8还是v9架构均源自英国的技术，Arm会和过去一样持续向中国企业进行授权和服务支持。这不仅是给中国客户吃了一个定心丸，相信对于Arm公司来讲他们更明白中国市场的重要性。