O futuro da Inteligencia Artificial é da ARM

Embora muitos ainda não estejam familiarizados com o robusto IP semicondutor da Arm , quase todo mundo conhece seus principais clientes – Qualcomm, Apple, Samsung, MediaTek e HiSilicon (uma divisão da Huawei), para citar apenas alguns no mercado móvel . A Arm fornece designs de chips que essas empresas e outras empresas usam para alimentar praticamente todos os smartphones existentes no mundo.

Se você se importa um pouco com a direção do mercado de dispositivos móveis, é importante acompanhar os novos avanços que a Arm apresenta. Embora você não os experimente imediatamente, se você comprar um novo smartphone daqui a 12 a 18 meses, ele provavelmente será alimentado por um chip (ou vários) que incorpora esses novos aprimoramentos. Em particular, espere ver um grande aumento no desempenho da IA , em uma variedade de chips diferentes.

Aqueles que estão familiarizados com a Arm sabem que, como um relógio todos os anos, a empresa anuncia novos recursos para suas CPUs Cortex, GPUs do Mali e, mais recentemente, NPUs Ethos (unidades de processamento neural). Como seria de esperar, a maioria inclui refinamentos nos designs de chips e aumentos de desempenho resultantes. Este ano, no entanto, a Arm lançou algumas reviravoltas adicionais que servem como um excelente roteiro para o rumo do mercado de smartphones em vários níveis diferentes.

Mas primeiro, vamos ao básico. O mais recente design de CPU Cortex de 64 bits de última geração é o Cortex-A78 (acima do A77 do ano passado), um refinamento adicional do núcleo ARMv8.2 da empresa. O A78 apresenta melhorias de desempenho sustentadas em 20% em relação ao design do ano passado, graças a vários refinamentos arquiteturais avançados.

O maior foco deste ano está na eficiência de energia, permitindo que o novo design alcance 20% de melhoria com o mesmo consumo de energia ou que atinja o mesmo desempenho que o A77 com apenas 50% de energia, economizando assim a vida da bateria. Esses benefícios resultam em melhor desempenho por watt, tornando o design do A78 bem adequado para telefones 5G que demandam muita energia e desempenho, além de dispositivos dobráveis ​​e outros com telas maiores.

Além do A78, a Arm estreou um novo ramo de CPUs com o Cortex-X1, um design maior, mas mais poderoso. Reconhecendo o crescente interesse em smartphones voltados para jogos e outros aplicativos que exigem ainda mais desempenho, a Arm decidiu fornecer uma versão ainda mais eficiente do núcleo de sua CPU com o X1 (ele apresenta um aumento de 30% no desempenho do A77).

Ainda mais interessante é o fato de o X1 dobrar o desempenho do aprendizado de máquina e dos modelos de IA. Apesar da aparência de aceleradores de IA dedicados (como as NPUs Ethos da empresa) e do amplo foco em GPUs para IA, a verdade é que a maioria das redes neurais e outros modelos de IA projetados para dispositivos móveis são executados na CPU, por isso é essencial melhorar desempenho lá.

Embora o X1 não se destine ao uso convencional e não represente um segmento particularmente grande do mercado (principalmente por causa de seu design maior e com maior consumo de energia), sua aparência reflete a crescente diversidade e segmentação do mercado de smartphones. Além disso, o Cortex-X parece ser um bom candidato para versões futuras de CPUs Arm para PCs e outros dispositivos maiores.

No lado da GPU, a empresa fez duas apresentações diferentes: uma na extremidade superior da cadeia de desempenho e a outra enfatizando a oportunidade de rápido crescimento para smartphones com preços moderados. O Mali-G78 topo de linha apresenta um aumento de 25% no desempenho gráfico padrão em relação ao seu antecessor Mali-G77, bem como um aumento de 15% no desempenho de aplicativos de aprendizado de máquina. Dado o interesse em obter qualidade de jogos para PC e console em smartphones, o G78 adiciona suporte para até 24 núcleos de sombreador, mas aproveita um design de energia assíncrono inteligente que permite criar gráficos de alto nível sem consumir muita energia.

O outro novo design é o Mali-G68, que Arm classifica como sendo direcionado a um nível “subprémio” de telefones. Aproveitando essencialmente o mesmo design do G78, mas limitado a um máximo de 6 núcleos de shader, o G68 permite que seus clientes de chips e fabricantes de smartphones criem produtos com recursos premium, mas com preços mais baixos. Dada a compressão de preços que muitos esperam ver nos smartphones nos próximos anos, esse parece ser um passo importante.

O novo design final da Arm foi o Ethos-N78, apenas a segunda geração de sua linha dedicada de co-processadores AI para dispositivos móveis. Com mais de duas vezes o desempenho máximo do N77, além de uma melhoria de mais de 25% na eficiência do desempenho, o N78 também oferece mais flexibilidade na configuração de seus principais elementos, permitindo que as empresas o usem com mais facilidade em uma ampla variedade de dispositivos móveis .

Ainda mais importante do que o desempenho bruto no mundo da IA ​​/ ML é o software. Não é de surpreender que a empresa também tenha anunciado novos aprimoramentos para o Arm Development Studio e outras ferramentas que facilitam a otimização de aplicativos de IA não apenas para o N78, mas também para sua linha completa de CPUs Cortex e GPUs do Mali. De fato, a Arm está oferecendo uma pilha de software unificada que essencialmente permite aos desenvolvedores criar modelos de AI / ML que podem ser executados de forma transparente em qualquer combinação de CPUs, GPUs ou NPUs da Arm. Conceitualmente, é muito semelhante à idéia da API One da Intel, que visa fornecer o mesmo nível de flexibilidade em uma variedade de diferentes designs de silício da Intel. O desempenho do mundo real para todos esses “escreve uma vez,

Como esperado, a Arm trouxe uma série de novos designs de chips voltados para dispositivos móveis à mesa mais uma vez este ano, mas graças à estreia do Cortex-X1, ao subpremium Mali-G68 e à ênfase geral em IA e aprendizado de máquina , eles ainda conseguiram moldar as coisas um pouco. Claramente, a empresa vê uma demanda crescente por todos esses sub-segmentos de mercado e, devido ao papel central que desempenham, seus esforços serão um longo caminho para torná-los reais.

As decisões finais sobre como todos esses novos recursos são implantados e os recursos que eles habilitam são implementados, cabe aos clientes mais famosos da empresa e, em alguns casos, aos clientes de seus clientes, é claro. Mais dispositivos “inteligentes”, aprimoramentos mais imersivos de realidade aumentada (RA) e realidade virtual (VR) e desempenho gráfico significativamente melhorado parecem resultados diretos que eles poderiam permitir. No entanto, as bases já foram estabelecidas para futuros dispositivos móveis e cabe a outros fornecedores do setor móvel ver exatamente onde isso nos levará.

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