Armv8 대비 30% 수준의 처리 성능 향상 달성
CCA, SVE2 기술 추가하며 보안, AI 성능 강화
하반기에 미디어텍부터 Armv9 기반 칩 출시


Arm은 31일, ‘Arm 비전 데이(Arm Vision Day)’라 명명한 기자간담회를 온라인으로 개최하고, 보안 및 AI 및 유비쿼터스 전용 프로세싱에 대한 시장의 요구사항에 대응하는 신규 아키텍처, ‘Armv9’를 발표했다.

사이먼 시거스(Simon Segars) Arm CEO는 “안전하고 강력하며 특화된 프로세싱에 적합한 Armv9 아키텍처는 향후 출시될 3,000억 개의 Arm 기반 칩에서 중요한 역할을 할 것”이라고 말했다. 전 세대 ‘Armv8’ 아키텍처는 2011년 10월 발표됐다. 또한, 2016년부터 지금까지 1,000억 개 이상의 Arm 기반 칩이 출하될 수 있는 원동력이었는데, 이를 고려한 발언으로 보인다.

Armv9 아키텍처 기반의 칩은 오는 하반기 미디어텍 등에 의해 출시 예정이다.

◇ 컴퓨팅 중 접근 불가한 Arm CCA 추가로 보안 높여

이제 수많은 기기에 Arm 기반 칩이 탑재되는 만큼 Arm 측은 Armv9 아키텍처에 대해서 Armv8 대비 30% 정도의 성능 향상 외에도 보안에도 신경을 썼다.

새로 추가된 ‘Arm 컨피덴셜 컴퓨팅 아키텍처(Arm Confidential Compute Architecture; CCA)’는 하드웨어 기반 보안 환경에서 컴퓨팅을 수행하는데, 처리 중인 상태의 일부 코드나 데이터, 심지어는 상위권한의 소프트웨어(privileged software)로부터의 접근과 수정을 차단한다.

Arm CCA는 보안과 비보안 세계에서 분리된 부분에서 동적으로 생성된 ‘영역(Realm)’이라는 개념을 선보일 예정이며, 이는 기존 애플리케이션도 사용할 수 있다. 비즈니스 애플리케이션에서 영역은 민감한 데이터와 코드를 사용 중이거나 저장하고 있거나 전송하는 상태에서도 모든 시스템으로부터 보호된다.

◇ 슈퍼컴퓨터에 탑재된 SVE2 기술로 AI 프로세싱 성능 강화

2020년 발표된 ‘IDC 퓨처스케이프(FutureScape)’ 보고서에 따르면, 2025년까지 온디바이스 애플리케이션 중 90% 이상이 시각 및 음성과 같은 AI 기반 인터페이스를 비롯한 AI 요소들을 갖출 전망이다. 이를 위해, Arm은 후지쯔(Fujitsu)와 스케일러블 벡터 익스텐션(Scalable Vector Extension; SVE) 기술을 개발했고, 이는 세계에서 가장 빠른 슈퍼컴퓨터 ‘후가쿠(Fugaku)’에도 채택됐다.

Arm SVE2 기술 탑재로 Armv9 아키텍처는 더욱 향상된 머신러닝(ML) 및 디지털 신호 처리(DSP) 기능을 광범위한 애플리케이션 전반에 구현할 수 있게 됐다.

SVE2는 5G, 가상현실(VR) 및 증강현실(AR) 프로세싱 역량뿐만 아니라, 이미지 프로세싱, 스마트홈 애플리케이션 같은, CPU에서 로컬로 실행되는 ML 워크로드 처리 능력을 강화한다. Arm은 현재 Mali GPU, Ethos NPU 등으로 AI 프로세싱 지원을 강화하고 있으며, CPU 내에서의 행렬 곱셈 성능도 강화할 예정이다.

또한, Arm은 토탈 컴퓨트(Total Compute) 설계 원칙을 수립하고, 시스템 수준의 하드웨어 및 소프트웨어 최적화를 이끌어 전반적인 컴퓨팅 성능을 가속하고, 사용 사례 기반의 성능을 높일 계획이다. 시스템 수준의 Armv9 아키텍처 기술을 모든 IP 솔루션으로 확장할 수 있게 한다는 것이다.

리차드 그리센스웨이트(Richard Grisenthwaite) Arm 수석 부사장은 “동작 주파수, 대역폭, 캐시 크기를 높여 메모리 지연 시간을 단축해 Armv9 기반 CPU 성능을 극대화하는 다양한 기술들을 추가로 개발하고 있다”라고 밝혔다.

한편, Arm 관계자는 이번 아키텍처 업데이트와 향후 제품 로드맵에 엔비디아의 영향은 없었다고 밝혔다. 양사의 M&A는 아직 승인 절차가 진행 중이다.