Armv9：機密計算アーキテクチャでセキュリティ強化、SVE2でAI性能向上

Armは10年ぶりの新アーキテクチャ「Armv9」を発表しました。機密計算アーキテクチャ（CCA）でセキュリティを強化し、スケーラブルベクトル拡張（SVE）のアップグレードでAIワークロードを加速します。

Armv9-AはArmv8-Aを基盤とし、今後数年かけて展開される一連の拡張を提供します。ロードマップでは、Microsoftとのパートナーシップで開発されたCCAを導入し、コードとデータをハードウェアベースのセキュアな領域（Realm）内で分離し、さらには特権ソフトウェアからも隔離します。

CCAのRealmは、アプリケーションのための別個の保護領域を提供し、使用中、保存中、転送中の商業的に機密性の高い情報を保護します。最近のPulse調査では、企業リーダーの90%以上が機密計算によりセキュリティコストを削減し、エンジニアリング投資を拡大できると考えています。

MicrosoftのHenry Sanders氏は「エッジツークラウドのユースケースの複雑さは、ワンサイズフィットオールのアプローチ以上を要求する」と述べています。Sanders氏はAzure Edgeとプラットフォームのコーポレートバイスプレジデント兼CTOとして、「ヘテロジニアスコンピューティングが普及しており、ハードウェアとソフトウェアのより深いシナジーが必要です。Armv9の機密計算機能はMicrosoftとの緊密な協力で鍛えられ、このエコシステムを加速し、数十億デバイスを支えるアーキテクチャ上でオープンイノベーションを促進します」と付け加えました。

CCAはArm TrustZoneのシステム全体の分離を拡張し、データが転送中、保存中、処理中のすべてで暗号化されたままであることを保証します — 物理コアを共有する仮想化CPUであっても同様です。

Armはまた、第1世代Armv9-AプロセッサでMemory Tagging Extension（MTE）を導入します。MTEはデータにタグを付け、ポインタを通じたロックアンドキーアクセスを強制することで、メモリ破損攻撃から保護します。多くの著名な侵害がメモリ悪用に起因するため、これは重要な保護策です。

SVE2 — 富士通とのパートナーシップで強化

AI需要は急増しており、Statistaは2020年代半ばまでに80億台以上のAI対応音声デバイス、オンデバイスアプリの90%以上がAI機能を組み込むと予測しています。これに対応するため、Armは世界最速スーパーコンピュータ「富岳」の基盤であるスケーラブルベクトル拡張（SVE）を、富士通と協力して進化させました。

Armv9のSVE2では、設計者がベクトル長を128ビット刻みで最大2048ビットまで選択可能で、並列計算を劇的に向上させます。この柔軟性は、ハイパフォーマンスコンピューティング、デジタル信号処理、ゲノミクスからコンピュータビジョンまで新興XRワークロードをサポートします。

SVE2は5G、VR/AR、オンCPU機械学習を強化し、Armは今後数年でCPU、Mali GPU、Ethos NPUにおけるAI中心の行列乗算改善をさらに計画しています。

Simon Segars Arm CEOは「Armv9が成熟するにつれ、v9-Mプロファイルが新たなアプリケーション領域を開くでしょう。ハードウェアリリースとソフトウェア準備のラグを解消するため、開発者に高度なツールとモデルベースプラットフォームを提供します」と述べています。

ArmはSVE2をサポートする仮想プロトタイプをローンチし、GCCとLLVMへのコンパイラサポートを統合。C++イントリンシックと自動ベクトル化ツールで、ワークロードを仮想v9ターゲットへ迅速に移植可能です。

Richard Grisenthwaite SVP兼チーフアーキテクトは「安全で専門的な処理のニーズがAI需要を牽引しています。Armv9はハードウェアとソフトウェアを橋渡しし、迅速な市場投入とコスト管理、カスタムソリューションを両立する信頼できるコンピュートプラットフォームを可能にします」と述べています。

パートナーの声はArmv9のインパクトを強調：Cadenceは性能とセキュリティ向上を評価；GoogleはMTEを接続デバイス全体のメモリ脆弱性緩和に不可欠と見なし；Samsungは次世代ExynosプロセッサのセキュリティとML改善を強調；Synopsysは3D IC、ML、スマートプロセス監視の新たな可能性を指摘；VMwareはArmベースSmartNICを用いたProject Montereyでハイブリッドクラウドのセキュリティと性能向上を期待。

Armv9は、クラウド、エッジ、モバイルエコシステム全体で、安全でAI駆動のイノベーションへの道を開きます。