Arm、パフォーマンスとセキュリティの限界を突破し64ビットのコンピューティングパワーを最大限に引き出す、CPUの最新ロードマップを公開

英Arm（本社：英国ケンブリッジ、日本法人：神奈川県横浜市、以下Arm）はこのたび、Armのモバイルデバイス向けCPUの最新ロードマップを公開し、次の2世代のCPUである開発コード名「Matterhorn」および「Makalu」の概要を紹介しました。

発表の概要：

• Arm、次の2世代のCPU、開発コード名「Matterhorn」と「Makalu」の概要を公開、パフォーマンスは最大30%向上
• 2022年リリースのIPを皮切りに、将来的なCortex-A「ビッグ」コアの全製品は、64ビットのみをサポート
• Armのコンシューマー向け最新ロードマップは、パフォーマンス、セキュリティ、開発者の使い勝手を重視した「Total Compute」アプローチを採用

未来のモバイルアプリケーションは、これまで以上に想像力や没入感に富み、インテリジェントなものになると期待されます。かつてシンプルな実用品であったモバイルデバイスは、私たちが日常的に利用する最もパワフルで最も身近なデバイスへと変貌を遂げており、同様にArmベースのチップも、より強力かつエネルギー効率に優れたSoCへと進化しています。チップレベルのイノベーションに関しては、すでに大規模な進化が見られるものの、ユースケースが複雑化し、また、モバイルデバイス内で処理されるAI/MLのワークロードが増大することで、現在もさらなる向上が求められています。

SoC設計の革新的なアプローチ
こうした新たな現実(*1)の需要に応えるべく、Armでは純粋なCPUパフォーマンスの枠組みを越えて設計手法を進化させており、実環境のユースケース分析に基づき、システム設計に影響を及ぼす、より全体的なアプローチを採用しています。次世代のユーザー体験を提供するクリエイターを支援するため、Armが一年前に発表したのが、我々の新しい取り組みTotal Compute(*2)戦略でした。コアとテクノロジーの境界線を越えて、システム全体を有機的なプラットフォームとして考えることで、パフォーマンスの飛躍的な進化を実現できます。
*1) https://www.arm.com/campaigns/new-mobile-reality
*2) https://www.arm.com/company/news/2019/10/a-total-compute-approach

こうした背景から、Total Compute(*3)は、システムレベルでの演算性能(*4)の向上、Armのソフトウェアとツールを最大限利用できるための開発者の使い勝手(*5)の向上、そして、エコシステムを通じたセキュリティ(*6)保護という3つの基本原理に基づいています。この3本柱はいずれも、コンピューティングの未来に向けたArmのビジョンに欠かせない要素であり、イノベーションを解き放ち、最高レベルのクリエイティビティを実現する新機能によって、開発者の世界を拡大するものです。
*3) https://www.arm.com/why-arm/total-compute
*4) https://community.arm.com/innovation/b/blog/posts/total-compute-performance
*5) https://community.arm.com/innovation/b/blog/posts/total-compute-developer-access
*6) https://community.arm.com/innovation/b/blog/posts/total-compute-security

より高速に進化する高度なモバイル体験の未来を、64ビットが実現
一般ユーザーが求める斬新で複雑なデジタルイマージョン(*7)体験を作り出そうとする場合、性能面から開発者はアプリを64ビット(*8)に移行させ続ける必要があります。64ビットの命令セットは、パフォーマンスの向上と演算機能をハードウェア内で実現することで、より迅速でレスポンスに優れた体験を可能にします。同時に、AI、XR（AR+VR）、HDモバイルゲームの未来の体験に向けて、かつてない演算能力が求められるワークロードの要求にも応えます。
*7) https://community.arm.com/innovation/b/blog/posts/digital-immersion
*8) https://www.arm.com/blogs/blueprint/android-64bit-future-mobile

しかし、これは単なるハードウェアの進化の話ではありません。64ビットへの移行に伴い、開発者にとっては、コード内のパフォーマンスの向上もメリットとなります。例えば、64ビットでのリコンパイルにより、32ビットに比べて明らかなパフォーマンス上のメリットが得られます。さらに、セキュリティ面においての向上も期待できるため、2023年には登場が予想される64ビット専用のモバイルデバイスに関して、今後ますます多くの開発者が、これに適したアプリに専念していくと考えられます。さらに、アプリ開発者は1種類のバイナリセットでの開発に専念すればよくなり、64ビットへの移行は、コストの削減と市場投入期間の短縮にも寄与します。こうした理由により、Armの2022年IPを皮切りに、将来提供するビッグコアはすべて64ビットのコードのみをサポートします。

パフォーマンスとセキュリティのさらなる進化
この数年間、Cortex-A73から今日のCortex-A78世代にかけて、ArmのCPUパフォーマンスは2.5倍に増加しており、Armはさらにパフォーマンスを高め続けています。未来のTotal Computeソリューションに向けて、Armはこのたび次世代の2種類のコンシューマー向けCPUである、開発コード名「Matterhorn」および「Makalu」の概要を公開しました。現行のCortex-A78から未来のMakalu世代に向けて、パフォーマンスは最大30%の向上を想定しています。

Measured estimates on SPECint*_base2006 (SPECspeed* Integer component of SPEC CPU* 2006), Arm single-core performance estimated for compute platform. Results are measured estimates using specific computer systems, software, components, operations, and functions and changes to any of these factors will cause the results to vary. Graph not to scale.

Total Computeアプローチの中でも、セキュリティは重要な柱であり、未来のアプリケーション、サービス、デバイスで信頼を構築する際の最も基礎となるものです。Armの第1世代のTotal Computeと、Matterhorn世代のCPUでは、メモリのサブシステム内で懸念されるセキュリティの脆弱性対策として、Memory Tagging Extension（MTE）(*9)と呼ばれる最新のセキュリティ機能を導入します。このMTEにより、エコシステムのすべてのソフトウェア開発者は今後、メモリの安全性違反をより簡単・効率的に検知できます。
*9) https://community.arm.com/developer/ip-products/processors/b/processors-ip-blog/posts/enhancing-memory-safety

新たな現実を作り出す
テクノロジー業界では、今後さらに目覚ましいイノベーションが誕生することが予測されます。そして、そこでのArmの役割とは、テクノロジーの青写真を作成することで、モバイルをはじめ様々な分野で新たな現実を自由に作り出す機会をイノベーターに提供することです。

一例として、驚くほど革新的なArmのエコシステムと、NianticとMojoVisionという破壊的創造を生み出す2つのイノベーターにより、私たちの暮らしにおけるテクノロジーの影響について、人々の考えは大きく変わりました。Nianticは、あらゆるデバイスのハードウェア性能の要件の引き上げにもつながる、魅力的なAR体験を創造し続けており、ARゲーマーの新たなコミュニティを作り上げています。モバイル以外の用途でも、MojoVisionは「Mojoレンズ」と呼ばれる、破壊的創造を生み出すテクノロジーを開発しています。これは、コンタクトレンズを通じて、リアルタイムのデータを人々の視覚に直接投影する技術です。

今後も、こうした新たなテクノロジーと開発者のクリエイティビティとの融合による未来のイノベーションを促進できるよう、Armはテクノロジーの側面から貢献していきます。

Armについて
Armのテクノロジーは、コンピューティングとデータによる革命の中心として、人々の暮らしや企業経営のあり方に変革を及ぼしています。そのエネルギー効率に優れた高度なプロセッサ設計は、1,800億個のチップを通してインテリジェントなコンピューティングを実現してきました。Armのテクノロジーは各種センサーからスマートフォン、スーパーコンピュータまで、さまざまな製品をセキュアにサポートしており、世界人口の70%以上に使用されています。さらに、このテクノロジーにIoTソフトウェアやデバイス管理プラットフォームを組み合わせ、顧客がコネクテッドデバイスからビジネス価値を生み出すことを可能にしています。Armは現在1,000社以上のテクノロジーパートナーとともに、チップからクラウドまで、演算が行われるあらゆる分野における設計、セキュリティ、管理を支える技術の最先端を担っています。

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