今天凌晨，ARM正式推出了ARMv9指令集，官方稱之為10年來最重要的創新，將是未來3000億ARM芯片的基礎。包括目前性能最強的Cortex-X1/A78在內，現在所用的ARM芯片還是基於ARMv8.x指令集的，2011年首次推出，主要特點是增加了64位指令集支持。

相比之下，ARMv9的升級看點就多了，過去10年計算架構有了太多變化，ARM處理器也不止是移動/嵌入式專用了，已經擴展到了PC、HPC高性能計算、深度學習等等新市場。

ARMv9在兼容ARMv8的基礎上，提升了安全性、增強了矢量計算、機器學習及數字信號處理，同時繼續提升處理器性能。

首先來說說性能上的變化，以智能手機等移動平台使用的Cortex-X/A系列為例，X1/A78這一代的性能相比16nm A72提升2.5倍，下一代的Matterhorn架構及Makalu架構會保持30%以上的IPC性能提升。

IPC提升與頻率無關，如果再考慮到未來工藝帶來的頻率增加，那麼CPU性能有望提升40%以上。

除了CPU性能，ARMv9還非常重視整體的性能提升，包括降低內存延遲（從150ns降至90ns）、頻率提升（從2.6GHz到3.3GHz）內存帶寬（從20GB/s到60GB/s）、緩存等。

ARMv9這次與性能有關的一個重要升級是SVE2指令集，SVE最早是ARM與富士通合作的浮點性能擴展，日本最強也是TOP500最強超算富嶽就使用了SVE指令集，現在推出的是第二代SVE浮點指令了。

相比SVE的128位矢量，SVE2可以支持多倍128位運算，最多2048位，因此SVE2可以增強ML機器學習、DSP信號處理能力，提升了未來5G、虛擬現實、增強現實以及CPU本地運行ML的性能，同時ARM未來還會繼續提升AI人工智能性能。

除了CPU之外，這次還簡單提到了未來的Mali GPU，ARM會增加更多高級功能，比如VRS可變幀率渲染、RT光線追踪及其他高級渲染技術等。

在ARMv9中，最重要的一項挑戰其實是數據安全，這一次ARM推出了全新的CCA機密計算體系架構，基於之前的TrustZone安全技術，但引入了動態域技術，它對操作系統及管理程序來說是完全不透明的，不會被系統或者軟件提權攻擊，而且依然可以接受管理及調度。

總之，ARM今天公佈的ARMv9指令集極具創新，是未來10年3000多億ARM芯片的基礎，不過現在具體的細節還很少，只是一個初步的路線圖，今年夏天還會公佈更多詳細內容。

至於ARMv9處理器的商業化，預計會在2022年早些時候進入市場。