隨著人工智能和物聯網技術的發展，半導體產業也迎來了新的機遇，我國的芯片產業呈現出蓬勃發展的狀態。作為全球領先的半導體知識產權提供商Arm公司，全世界超過95％的智能手機和平板電腦都采用Arm架構。Arm中國董事長兼首席執行官Allen Wu表示，中國客戶推出的Arm芯片銷量已超過160億，Arm是唯一的非美國計算平臺，Arm會像過去一樣，持續向中國合作伙伴提供技術支持。2019年10月25日，年度科技大會“2019 Arm年度技術論壇”在上海浦東麗思卡爾頓酒店成功舉辦，來自Arm和業界的專家們分享了未來技術的洞察和靈感，共同探討全球智慧科技的最新脈動，下面是論壇的精彩演講內容。
論壇首先由Arm 中國執行董事長兼首席執行官Allen Wu作歡迎致辭，Allen Wu表示，Arm徹底改變了社會的生活和生產方式。隨著第五波計算革命的來臨，這是一個數字驅動的時代，超過1，500億顆芯片出貨，Arm無處不在。以自動駕駛為例，Arm架構的芯片可以在芯片算力、成本和功耗上達到最佳。Arm是全球唯一的支持萬億級計算架構和生態系統的公司。未來，無論是本地還是邊緣及云端對AI能力的更高要求，將推動算力的提升，一個全新的計算時代即將到來。
隨后，Arm市場營銷計劃副總裁Ian Smythe帶來了主題為《Arm Keynote Speech》的演講，他表示，我們正在進入一個新的計算時代，也就是第五波的計算時代，5G、物聯網、大數據和云計算等給產業帶來了新的機遇和體驗。Ian Smythe提到了Arm支持特定任務的SoC定制，包括Arm從產品演進的焦點轉移到運用實際案例驅動的解決方案；跨IP邊界進行優化，并在解決方案中改進產品；采用系統方法解決未來的工作量。
緊接著，Arm中國物聯網服務小組負責人Ray Chen的演講主題是《使物聯網成為可能—從設備到數據》，他表示，未來是數據驅動的計算時代，是物理和數字的融合世界，物聯網、5G和機器學習技術的發展，給設備和數據帶來了機遇。數字增長，帶來數據爆炸，Arm要做的就是將物理數據和數字數據進行融合，迎接新的計算時代，他提到，中國是Arm在全球最重要的市場之一。他認為，物聯網的發展帶來了物理數據的迅速增長，到2035年，5G世界將有1萬億物聯網設備。Ray Chen表示，下一代應用程序將結合物理和數字數據通過數據應用程序進行數字轉換。效率、成本和收入等都是考量的關鍵，新的業務應用程序是否帶來數據價值，帶來連接性、可伸縮性和受限設備的安全性，這些都是重要的因素。
然后是Centec Networks首席執行官兼聯合創始人James Sun進行演講，他的演講主題是《5G和AI時代的網絡交換芯片：應用，設計和挑戰》，James Sun表示，盛科網絡15年專注于以太網交換芯片和系統，網絡交換機能為子網絡中提供更多的連接端口，以便連接更多的計算機，以太網技術已成為當今最重要的一種局域網組網技術。網絡交換芯片是交換機的核心部件，每秒傳輸幾兆位的數據，它的應用包括數據中心、光學、云計算和5G等。他提到，伴隨著5G、AI和云驅動帶寬的增長，網絡交換芯片為了適應下一代高速網絡特點的需要，提供網絡服務質量控制，不斷適應新的網絡應用，邊緣計算和工業網絡也帶來了芯片的增長。如何有效管理和操作網絡，在智能網絡時代，人工＋控制器＋基礎網絡是一種趨勢，換號、機對機API、遙測網絡、狀態和行為等都將出現。盛科網絡研發的開關芯片集成計算能力，預先計算可視化數據以減少對網絡分析服務器或網絡控制器的壓力，Centec正在把聲波傳送到ARM平臺，配合最佳性能／電力／成本，芯片將引領未來的創新。
在Arm高級產品營銷經理Helena Zheng帶來的主題為《加速AI工作負載的解決方案》的演講里提到，AI在端點中被用來做聲音的識別和創建，關鍵字定位、語音識別，自然語言處理、語音合成等。市場上對人工智能需求的多樣性，其中對于設計者而言，需要考慮最佳的用戶體驗和響應能力，高效節能設計的最高性能，卓越的中檔設計用戶體驗，平衡性能與面積和功率，提供最先進的用戶體驗、降低成本的設計方案，在最小的區域優化性能等。針對AI帶來的工作負載，Arm高級產品營銷經理Helena Zheng表示，Arm為每個細分市場引入Ethos NPUs，如Arm Ethos－N77針對性能關鍵型的人工智能，能進行應用程序的交付，同時又有成功的案例；Arm Ethos－N57使人工智能應用在中端設備平衡，成本與效率上表現出色，電池壽命限制完美；Arm Ethos－N37支持人工智能應用程序，適用于對成本最敏感的應用和端點設備。建立一個成功的人工智能生態系統需要一個地球村，通過只有Arm才能帶來的可信賴的合作伙伴關系來平衡這個新世界，Arm生態系統是幫助你建立完整的解決方案，人工智能生態系統從優化CPU軟件開始擴展到GPI和Arm NPUs，Arm人工智能生態系統擁抱開源軟件Arm NN，Arm AI生態系統提供端到端的開發者資源在任何地方快速、輕松地部署AI應用程序，Arm在市場中的中心地位保證了最強的人工智能生態系統。Arm的精神理念是Arm的可伸縮和有效的專業家庭使產品具有更好的功能，不管SoC是什么，Arm都能讓AI和機器學習很容易在Arm上運行。
接下來，Synopsys Kelvin Xu的演講主題是《IP為AI和汽車設計的未來提供動力》，深度學習的不斷進步，給SoC設計帶來了機遇和挑戰，由于深度學習需要占用大量的計算資源，在深度學習的過程中需要大量的數據，并對數據進行標記，如何降低計算機的功耗成為一個難題。Kelvin Xu表示，高帶寬的低延時是AI的一個基本要求，SoC的挑戰有很多，其中信息安全和功能安全是非常重要的一塊。人工智能的基礎是芯片，軟硬件的載體都在芯片里面，以自動駕駛的應用為例，Kelvin Xu表示，Synopsys為自動駕駛汽車應用提供完整的解決方案，包括工具和IP，這些解決方案要從系統軟件、硬件架構、IP、低功耗、安全性和測試等方面適應AI應用的特殊需求。不管是人工智能還是自動駕駛，都有很好的前景，但是都需要產業鏈企業的共同努力，Synopsys提供完整的DesignWare IP解決方案，涵蓋ARC處理器、DDR、USB等不同工藝及協議IP，在提高技術創新的同時，也會持續支持合作伙伴，為產業做貢獻。
Arm公司不只是一個IP供應商，軟件和工具同樣做得很好。Arm高級產品營銷經理Helena Zheng帶來主題為《使用Arm軟件和工具最大化AI平臺的性能》的演講，她表示，機器學習和人工智能是無處不在的，用神經網絡模型改進最先進的哈希和索引函數，學習哈希函數可以減少浪費的數量，在延遲僅增加13ns的情況下最多增加80％的存儲。Arm擁有很多機器學習合作伙伴，它們來自成千上萬，專注于不同的垂直領域的公司。開發人員期望一個開放的、通用的軟件接口，以彌補差距在流行的框架和IP之間每一段，Arm高級產品營銷經理Helena Zheng表示，使用開放標準加速ML部署能有效地提升產品性能，在嵌入式＋物聯網、手機、汽車、數字電視、機頂盒和基礎設施等上應用。Arm針對神經網絡推理引擎，Arm NN非常有效串聯現有NN框架和底層IP之間，從現有的神經網絡框架到開發人員可以維護現有的工作流程和工具，優化的Cortex－A CPU， Mali GPU和Arm NPU，圖形和內核優化，準備NPU多核，開源并通過MIT許可等，對Android操作也支持。Arm計算庫為CPU和GPU優化的底層內核，Arm將面對多個細分市場，助推產品系列設計，滿足AI、邊緣端算力，構建中國生態。
隨后，Arteris IP公司Gary Ge帶來主題為《將AI加速器集成到具有功能安全性的汽車SoC中》的演講，他表示，Arteris IP公司是2003年成立的，它是一家互聯IP公司，致力于面向 AI、汽車、手機、物聯網等領域提供旨在加快片上系統半導體裝配速度的片上網絡互連IP產品。汽車正在驅動高價值的AI和ML系統，Arteris IP就好比是SoC的數據高速公路，包括對AT EDGE（車輛）、數據中心和FOG（基礎設施和通信）等進行服務，AI和ML系統是實現3級HW加速優化SOC以實現片上功耗和性能的最佳組合。人工智能加速器的發展趨勢是用于“通用”訓練或推斷的MESH和其他“常規”拓撲，如數據中心的巨大規模SoC，一個或多個處理元素（PE）、記憶（緩存）或I／O控制器，路由器的每個角落，對于最佳的片外HBM2等。子系統的平鋪允許大量的可伸縮性，但是需要系統級性能和功率權衡，因為這樣可以更容易的地方和路線團隊到大規模（硬宏），可以簡化頂級互連或允許可伸縮地重用現有的NoC體系結構。我們的設計經驗是需要額外的邏輯和內存在瓦片，增加NoC尋址的復雜性，減少系統級優化的靈活性，內存交錯能力和管理等。Gary Ge表示，基于“更細分”加速算法需求的驅動，高速緩存一致性在車輛中變得越來越普遍，NoC互聯是實現自主駕駛soc的關鍵。關于汽車SoC設計的經驗是將AI和ML集成到功能安全中，芯片上的NoC互連是數據流在人工智能HW加速器和SoC級別的關鍵推動者，允許優化所需的功率／性能權衡，提供硬件內的數據保護，以滿足功能安全要求，可大規模擴展的系統使用網格和網表級平鋪來連接加速器子系統，具有更嚴格的能力和實時處理要求的邊緣系統正在實現等。
在Arm公司Sinan Yalcin的主題演講《適用于從移動，汽車到家庭的各種設備中最節能的顯示處理器》里面提到，Arm從2013年支持顯示處理器到現在，先后推出了3個合成層、4個合成層、8個合成層、信任層、協同處理器接口等，通過VR加速HW功能，PPA優化720p到1080p，4K VR性能、雙顯示、HDR10管理等提升產品性能。以Arm Mali顯示解決方案為例，具備擴展，旋轉，卓越的圖像質量和HDR，色彩／色域和伽瑪管理，環境光適應性，低功耗，單通，MMU－600和AFBC支持，優化軟件，支持主要的顯示行業標準等。Sinan Yalcin表示，Arm Display解決方案的目標市場是平板電腦、手機、家居產品、移動虛擬現實等，Mali－D71和Komeda架構為為高性能設備提供4K＠120性能，支持雙顯示，4K120（并排模式），8層（4個定標器），MMU－600和AFBC支持，通過CPI顯示5個via CPI，HDR10和HLG支持，混合HDR和SDR組成。Mali－D37支持PPA優化單顯示，用于入門級和主流設備的DPU，是主流和入門級設備的標配。Mali－D37是Arm第一款源自Komeda架構中實現主流和入門級的性價比非常好的Mali－D71，在智能手機和平板電腦、智能家電等都有應用。他表示，Mali－D37是最小面積DPU，最小的區域采用16nm工藝。單一顯示，4個組成層，支持AFBC和MMU，Mali－D37有豐富的功能集，縮放圖像質量高，旋轉高效，未壓縮的圖層首先AFBC－encoded，HDR10， HLG和混合HDR－SDR，高質量的HDR體驗。Arm的顯示器解決方案還有Android軟件棧。未來主流智能手機的顯示解決方案是WQHD＋分辨率，生態系統是由Arm和Synopsys實現。總之，Mali－D37具有高性能，是主流和入門級設備的配置，高達30％的系統節能和內存管理的改進，首先為Komeda architecture DPU，為主流設備提供1080P到2048P的顯示現實。
Android作為一款應用最廣的移動端操作系統之一，此前，谷歌已經表態，所有的Android應用都將支持64位代碼。Arm公司David Whaley的演講主題是《為什么要遷移到64位Android？》，他表示，64位Android滿足復雜的移動設備要求，其中影響創新和用戶體驗的因素包括性能、安全、隱私等。64位支持Arm最安全的應用核心，擁有功能包括檢測內存安全和漏洞，強大的保護，反對返回和跳躍，面向編程，使PSA能夠創建易于維護的實現。64位Android生態系統很重要，是因為它啟用新的體系結構特性和說明，性能優勢明顯，如針對游戲引擎的好處是減少加載時間，FPS性能好，更好的Java應用程序性能，增強了安全功能，新的ISA功能，更好的安全和內容保護，專注于單個ISA會帶來節省、一致性和更好的時間等。Arm 64位生態系統提供的支持包括Arm技術指導與優化、Arm工程移動核心團隊、升級Android運行時的64位優化、改善Java應用程序性能、應用程序構建和優化的最佳實踐、為代碼大小和性能提供文檔化的編譯標志……AArch64能快速遷移到64位Android生態系統，是最佳的安全程序和系統，，AI、ML和AR的性能增強。采用AArch64的優勢是訪問改進了代碼和平臺安全性，減少軟件攻擊面，比64／32位系統使用更少的內存，降低設備驗證成本，使用集中微架構，AArch64改進速度快于AArch32。對于中國Android生態系統的支持，David Whaley表示預計中國生態系統將遵循類似的64位Android時間表，2020年中國DRAM密度預測允許64位Android，大多數細分市場的設備，包括低端智能手機，Arm保留32位支持，允許構建雙ABI設備，為2021年底的CPU產品提供支持。最后，他表示，64位Android生態系統不會影響Java應用程序的性能、安全性和未來，兼容Android設備和生態系統。
緊隨其后的是Arm公司Daniele Di Donato，他給大家帶來主題為《首款基于Valhall架構的GPU為大眾市場提供高保真內容》的演講，他表示，Arm已經有多款移動GPU，主打高、低兩端市場，已經發布的Mali－G57 GPU面向中端市場，Mali－G57 GPU是第一個基于Valhall架構的主流GPU，與早期的GPU相比，它的能源效率也提高了1．3倍。在VR中支持集中式渲染，并且機器學習性能提高60％。Arm和實時3D開發平臺untiy公司合作發布的基于Arm IP的片上系統（SoC）、CPU、GPU會有更好的沉浸式體驗。Valhall架構在性能、密度和效率等方面有著重大的改進，Daniele Di Donato表示，采用Valhall架構的Mali G57相比G52能效比和性能都提升了30％，機型學習能力提升60％，Mali G57在網絡性能和靈活性上面的提升很大，為虛擬現實和增強現實等應用帶來更強大性能，由于市場對產品性能的持續提升，Mali－G57能夠為主流智能手機和家用電器的高保真內容、4K和8K顯示界面等帶來好的體驗，同時對機器學習和人工智能也能支持。他提到，Mali G57能夠處理HDR圖形，能基于物理圖像的體積進行渲染處理，達到最好的效果，這對于游戲應用很有幫助。