معماری v9 آرم‌ ری ترسینگ را به گوشی های هوشمند می آورد

سه‌شنبه‌ی گذشته، آرم گفت به‌لطف معماری Armv9، فناوری رهگیری پرتو یا ری ترسینگ (Ray Tracing) و سایه‌زنی با نرخ متغیر (Variable Rate Shading) قرار است از انحصار رایانه‌ها دربیاید و در قالب گوشی‌های هوشمند و تبلت‌های مجهز به پردازنده‌ی آرم نیز دردسترس قرار بگیرد.

به‌گزارش PC World، معماری Armv9 نسل بعد معماری پردازنده‌ی مرکزی آرم محسوب می‌شود و قرار است در دهه‌ی آینده در دستگاه‌های مجهز به آرم قرار بگیرد. گفته می‌شود پردازنده‌های مبتنی‌بر معماری v9 قرار است در سال ۲۰۲۱ تولید شوند. متخصصان تخمین می‌زنند دو نسل بعد پردازنده‌های آرم حداکثر ۳۰ درصد قدرت بیشتری از نسل فعلی ارائه دهند.

معماری v9 آرم میزبان SVE2 خواهد بود. SVE2 مجموعه‌دستورالعمل جدیدی مختص ‌به هوش مصنوعی است که احتمالا برای پردازش تصویر بر پایه‌ی هوش مصنوعی در گوشی‌های هوشمند (مثل حالت پرتره) استفاده خواهد شد. همچنین، Arm v9 شامل Realms خواهد بود. Realms نوعی محفظه‌ی سخت‌افزاری محسوب می‌شود که به‌طورویژه برای محافظت از ماشین‌های مجازی و ایمن‌کردن اپلیکیشن‌ها طراحی شده است.

آرم شرکتی است که مجوز استفاده از معماری‌هایش را به شرکت‌های دیگر می‌فروشد و امروزه وضعیت منحصربه‌فردی در صنعت پردازنده دارد. گوشی‌ها و تبلت‌ها و سرورها هرگز شامل تراشه‌هایی نیستند که مستقیما شرکت آرم ساخته است. شرکت‌هایی مثل کوالکام و سامسونگ و اپل به‌منظور استفاده از معماری آرم قراردادهایی با این شرکت منعقد می‌کنند. نحوه‌ی تعامل با آرم دو صورت است: ۱. برخی شرکت‌ها مستقیما هسته‌های آرم را می‌خرند و اصلاحاتی روی آن‌ها اعمال می‌کنند؛ ۲. برخی شرکت‌ها مثل اپل هسته‌هایی اختصاصی برپایه‌ی دستورالعمل‌های آرم تولید می‌کنند. 

مدیاتک شرکتی است که تراشه‌هایش معمولا در کروم بوک ها و گوشی‌های هوشمند رده‌پایین به‌کار می‌رود. کوین جو، مدیر ارشد فناوری این شرکت، می‌گوید مدیاتک تا پایان سال ۲۰۲۱ به تراشه‌ی مبتنی‌بر معماری v9 دسترسی پیدا خواهد کرد. آرم چند سال است که قدرت پردازشی گوشی‌های هوشمند را تأمین می‌کند؛ ولی عرضه‌ی سری جدید رایانه‌های خانواده‌ی مک با پردازنده‌ی‌ M1 باعث شد آرم بیش‌ازپیش در کانون توجه قرار گیرد. معماری آرم باعث می‌شود M1 پردازنده‌ای قدرتمند و کم‌مصرف باشد. شکی نداریم اپل نیز در آینده‌ای نه‌چندان دور سراغ استفاده از معماری v9 خواهد رفت.

انویدیا مدتی پیش در قراردادی میلیارددلاری از خرید آرم خبر داد. فرایند این معامله هنوز کاملا انجام نشده و احتمالا عملی‌شدن این اتفاق با در‌دسترس قرار‌گرفتن معماری v9 هم‌زمان می‌شود. معماری v9 آرم با هسته‌های جدید ۲۰۲۱ موسوم به Matterhorn تلاقی خواهد داشت. Matterhorn جایگزینی برای Cortex-X1 محسوب می‌شود که آرم سال ۲۰۲۰ معرفی کرده بود. سال آینده‌ی میلادی، هسته‌ی Makalu آرم از راه خواهد رسید و بهبود ۳۰ درصدی عملکرد که در ابتدای مقاله به آن اشاره کردیم، از‌طریق هسته‌ی Makalu ارائه خواهد شد.

فردی به‌نمایندگی از آرم اعلام کرد که این شرکت هر سال پردازنده‌ی جدیدی از سری Mali تولید می‌کند. سایمون سگارز، مدیر اجرایی ارشد آرم، می‌گوید تخمین بهبود ۳۰ درصدی صرفا به بهبودهای دستورالعمل‌ به‌ازای‌کلاک (IPC) محدود خواهد بود. اگر شرکتی مثل سامسونگ یا اپل هسته‌های پردازشی را دستخوش تغییر کند، بهبود عملکرد پردازشی ممکن است افزایش یابد.

پیتر گرین‌هال، قائم‌مقام بخش فناوری در آرم، در کنفرانسی اعلام کرد بهبود عملکرد پردازنده‌های این شرکت نه‌تنها در گوشی‌های موبایل، بلکه در نوت بوک ها نیز اعمال می‌شود. آرم امروزه در قلب تپنده‌ی قوی‌ترین اَبَررایانه‌ی دنیا، یعنی Fugaku، با ۷،۶۳۰،۸۴۸ هسته‌ی A64FX قرار دارد و قدرت پردازشی دستگاه‌های پوشیدنی شرکت‌هایی مثل سونی و هواوی را تأمین می‌کند.

یکی از اهداف آرم از معرفی معماری v9،‌ پروژه‌ای با عنوان «معماری رایانشی محرمانه‌ی آرم» است که مفهوم Realms را نیز شامل می‌شود. Realms محافظت بهتری برای ماشین‌های مجازی به‌همراه می‌‌آورد و این ویژگی Realms موارد زیادی را شامل می‌شود؛ از سندباکس در رایانه‌های ویندوزی گرفته تا ایمن‌سازی فرایندهای پرداخت بانکی در گوشی‌های هوشمند. درحال‌حاضر، نرم‌افزارهای هایپروایزر از ماشین‌های مجازی محافظت می‌کنند؛ اما همچنان به همان فضای حافظه متکی می‌شود. واحد Realm با بهره‌گیری از سخت‌افزاری مستقل و مطمئن از ماشین مجازی محافظت می‌کند؛ بااین‌حال، فعلا نمی‌دانیم نحوه‌ی کارکرد Realm چگونه است.

مدیر ارشد فناوری آرم می‌گوید دولت‌ها یا شرکت‌های خصوصی ممکن است بخواهند گواهی دیجیتالی واکسیناسیون کرونا را ارائه دهند که بتوان ازطریق گوشی هوشمند حمل کرد. او می‌گوید منطقی است که مردم بخواهند اطلاعات پزشکی‌شان نظیر آلرژی یا داده‌های دارویی را دیجیتالی با خود حمل کنند. این داده‌ها باید رمزنگاری‌شده ذخیره شوند. به‌گفته‌ی یکی از معماران ارشد آرم، Realms حتی اگر هکرها به سیستم‌عامل گوشی نفوذ کنند، از داده‌ها محافظت می‌‌کند. افزون‌براین، آرم در حال همکاری با گوگل است تا حافظه‌ی گوشی‌ها را با استفاده از افزونه‌های برچسب‌گذاری ویژه‌ای ایمن کند. 

آرم می‌گوید با شرکت‌های فوجیتسو و فوگاکو، طراح اَبَررایانه، همکاری کرده است تا بتواند مجموعه‌ی جدیدی از دستورالعمل‌ها را با عنوان Scalable Vector Extension 2 یا SVE2 توسعه دهد. SVE2 برای برخی کاربردهای یادگیری ماشین و پردازش سیگنال دیجیتالی استفاده خواهد شد. یادگیری ماشین در زمینه‌ی راحت‌ترکردن پردازش‌هایی می‌‌تواند قدم مثبتی بردارد که روی دستگاه انجام می‌شوند و کاربردهایی در زمینه‌ی واقعیت مجازی به‌همراه بیاورد. 

طبق اعلام آرم، در سال‌های آینده قابلیت‌های هوش مصنوعی بیشتری به پردازنده‌های گرافیکی Mali و پردازنده‌های عصبی Ethos اضافه خواهد شد. در سال‌‌های اخیر، هوش مصنوعی حالت پرتره را در گوشی‌های هوشمند تقویت کرده است. گفته می‌شود انویدیا نیز قصد دارد قابلیت‌های جدیدی در حوزه‌ی هوش مصنوعی ارائه دهد. آرم هنوز مشخصا نگفته است قابلیت‌های جدید یادشده کِی در‌دسترس قرار می‌گیرند.