L'architecture ARM a pris de l'ampleur ces dernières années en ne s'arrêtant plus aux appareils mobiles et microcontrôleurs mais en s'invitant aussi dans les ordinateurs grand public et dans les serveurs des datacenters grâce à son équilibrage entre performances et faible consommation d'énergie.
Des milliards de puces ARM sont produites chaque année et exploitent depuis une dizaine d'années le jeu d'instructions ARMv8. Pour la firme britannique ARM, l'heure est venue de passer à la génération suivante avec l'annonce du jeu d'instructions ARMv9 qui doit animer les "300 prochains milliards de puces ARM".
Tout en conservant sa polyvalence qui lui permet d'être présent un peu partout, le nouveau jeu d'instructions va apporter certains éléments de spécialisation, notamment en direction de l'intelligence artificielle qui constitue un immense réservoir d'opportunités pour ces prochaines années.
ARM annonce ainsi l'arrivée d'une technologie SVE2 (Scalable Vector Extension) qui renforcera les capacités de machine learning et de traitement du signal (pour la reconnaissance vocale, visuelle, traitement d'image, etc) en étant capable de gérer des vecteurs de taille fixe de 128 bits comme sur ARMv8, mais aussi des multiples de 128 bits, jusqu'à 2048 bits.
Cette innovation se retrouvera dans les prochaines générations de GPU ARM Mali et de NPU ARM Ehtos.
Renforcement de la sécurité avec CCA
Et puisque les puces ARM contribuent très largement aux échanges de données, des efforts ont été portés sur le renforcement de la sécurité avec l'introduction dans ARMv9 de l'architecture CCA (Confidential Compute Architecture) qui protègera des portions de code et des données de tout accès ou modification lorsqu'elles sont utilisées et avec un ancrage dans un élément hardware.
Dans ce cadre sécurité, ARMv9 introduit le mécanisme MTE (Memory Tagging Extension) pour empêcher le débordement de mémoire souvent utilisé pour contourner les défenses des appareils et injecter du code malveillant. Ici, les données en mémoire sont protégées par une clé (ou Tag) et ne peuvent être réécrites avec du code tiers, à moins de disposer de la "serrure" correspondante.
Du côté des architectures CPU, l'utilisation du jeu d'instructions ARMv9 permettra un gain de performance de 30% en améliorant divers compartiments : fréquences, taille des caches, réduction de la latence mémoire...
Les premières puces ARMv9 devraient arriver en 2022 en touchant progressivement tous les compartiments, des smartphones aux puces pour ordinateurs en passant par les architectures pour serveurs et supercalculateurs.
