【編者按】2024年，集成電路行業(yè)在變革與機(jī)遇中持續(xù)發(fā)展。面對全球經(jīng)濟(jì)的新常態(tài)、技術(shù)創(chuàng)新的加速以及市場需求的不斷變化，集成電路企業(yè)如何在新的一年里保持競爭力并實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展？為了深入探討這些議題，《集微網(wǎng)》特推出展望2025系列報(bào)道，邀請集成電路行業(yè)的領(lǐng)軍企業(yè)，分享過去一年的經(jīng)驗(yàn)與成果，展望未來的發(fā)展趨勢與機(jī)遇。

【本期嘉賓】 Arm中國區(qū)業(yè)務(wù)全球副總裁 鄒挺

當(dāng)前，全球半導(dǎo)體市場處于強(qiáng)勁復(fù)蘇階段。根據(jù)WSTS預(yù)計(jì)，2024年全球半導(dǎo)體市場規(guī)模將達(dá)到6269億美元，同比增長19%，預(yù)計(jì)明年將實(shí)現(xiàn)同比增長11%。AI技術(shù)的不斷深入和拓展，高性能、低功耗的芯片需求的持續(xù)增加，為半導(dǎo)體市場帶來新的增長點(diǎn)。

過去的一年，Arm憑借技術(shù)創(chuàng)新、開發(fā)者賦能以及生態(tài)協(xié)作，持續(xù)引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)變革浪潮，為從基礎(chǔ)技術(shù)到軟件在內(nèi)的整個(gè)技術(shù)棧和生態(tài)系統(tǒng)注入了廣泛的影響力。

解決方案平臺化：Arm計(jì)算子系統(tǒng)(CSS)助力產(chǎn)業(yè)升級提速

2024年，Arm為市場帶來了一系列覆蓋各關(guān)鍵領(lǐng)域的解決方案和產(chǎn)品，以領(lǐng)先的計(jì)算平臺推動產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展。

針對基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域，Arm推出了兩款基于全新第三代Neoverse IP構(gòu)建的新的Arm Neoverse計(jì)算子系統(tǒng)(CSS)：Arm Neoverse CSS V3與Arm Neoverse CSS N3，前者實(shí)現(xiàn)單芯片性能50%的提升，后者實(shí)現(xiàn)每瓦性能20%的提升。

在汽車市場，Arm推出了一系列新的Arm汽車增強(qiáng) (AE) 處理器和虛擬平臺，讓汽車行業(yè)在開發(fā)伊始便可應(yīng)用，助力縮短多達(dá)兩年的開發(fā)周期。在這次的新品中，Arm首次將Armv9架構(gòu)帶入汽車應(yīng)用，使行業(yè)受惠于新一代Arm架構(gòu)所帶來的AI、安全和虛擬化功能等優(yōu)勢。

面向智能終端市場，Arm推出了Arm終端CSS。作為面向新一代智能手機(jī)和電腦的計(jì)算平臺，Arm終端CSS集成了最新的Armv9.2 CPU、Arm旗艦級Immortalis GPU，以及生產(chǎn)就緒的CPU和 GPU 物理實(shí)現(xiàn)。這是迄今速度最快的Arm計(jì)算平臺，提升了30%以上的計(jì)算和圖形性能，以滿足嚴(yán)苛的安卓工作負(fù)載，同時(shí)提高了59%的AI推理速度。其中Arm Cortex-X925 和 lmmortalis-G925 已被集成于MediaTek天璣9400芯片中，為vivo X200和OPPO Find X8系列等國內(nèi)最新旗艦手機(jī)提供了核心驅(qū)動。值得一提的是，Arm終端CSS還獲得了世界互聯(lián)網(wǎng)大會頒發(fā)的2024領(lǐng)先科技獎(jiǎng)，體現(xiàn)了行業(yè)對其領(lǐng)先性及重新定義移動端AI體驗(yàn)的認(rèn)可。

除CSS之外，在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，Arm在2024年也推出了新一代Ethos-U AI加速器Arm Ethos-U85 NPU以及全新物聯(lián)網(wǎng)參考設(shè)計(jì)平臺Corstone-320，加速推進(jìn)邊緣AI發(fā)展進(jìn)程。

優(yōu)化開發(fā)環(huán)境：簡化開發(fā)流程加速AI創(chuàng)新

為了助力本土開發(fā)者加速AI創(chuàng)新，2024年，Arm推出Arm Kleidi，這是一項(xiàng)廣泛的軟件和軟件社群參與計(jì)劃，旨在加速AI發(fā)展。首先推出的是適用于熱門AI框架的Arm Kleidi軟件庫，包含KleidiAI 和KleidiCV。該軟件庫可以被直接嵌入到熱門的AI框架中，從而大大簡化開發(fā)流程。

目前，Arm已將KleidiAI技術(shù)融入騰訊混元自研的Angel機(jī)器學(xué)習(xí)框架。在KleidiAI的加持下，混元大模型的預(yù)填充部分加速了100%，解碼器速度提高了10%，這將有助于實(shí)現(xiàn)更快、更高效的AI操作。

此外，Arm持續(xù)不斷投入開源社區(qū)的建設(shè)，在國內(nèi)加入了OpenCloudOS操作系統(tǒng)開源社區(qū)，助力推進(jìn)開源云操作系統(tǒng)的發(fā)展。與此同時(shí)，Arm也不斷攜手龍蜥社區(qū)，推動基于Arm架構(gòu)的軟硬一體的協(xié)同演進(jìn)、相關(guān)的功能實(shí)現(xiàn)和性能優(yōu)化，為廣大的軟件開發(fā)者帶來基于 Arm 架構(gòu)的順暢開發(fā)環(huán)境與流暢的用戶體驗(yàn)。

2024年，Arm在中國舉辦和參與了眾多開發(fā)者活動，如Windows on Arm (WoA) Arm人工智能創(chuàng)新應(yīng)用大賽、虛幻引擎技術(shù)開放日、AICAS競賽，以及參與合作伙伴的倚天技術(shù)沙龍等，這些項(xiàng)目使眾多中國開發(fā)者受益。在去年11月圓滿落幕的 Arm Tech Symposia年度技術(shù)大會上，Arm首次舉辦了開發(fā)者工作坊，幫助開發(fā)者了解Arm技術(shù)將如何簡化開發(fā)過程中遇到的難題。

深化生態(tài)合作：全方位賦能本土生態(tài)

2024年，Arm不斷深化與本土生態(tài)伙伴的合作，見證了生態(tài)系統(tǒng)的持續(xù)發(fā)展與壯大。

在智能終端領(lǐng)域，Arm在2024年與vivo成立了聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室，通過雙方在各自領(lǐng)域的專長與知識積累，從vivo提供的用戶體驗(yàn)需求和實(shí)際場景問題出發(fā)，并在Arm技術(shù)底層進(jìn)行優(yōu)化，以更加貼合消費(fèi)者的真實(shí)需求，充分發(fā)揮芯片性能，也樹立了行業(yè)協(xié)作的新典范。

在汽車領(lǐng)域，Arm生態(tài)系統(tǒng)也在蓬勃發(fā)展。2024年是Arm牽頭成立的SOAFEE（面向嵌入式邊緣的可擴(kuò)展開放架構(gòu)）的第三年。SOAFEE成員已達(dá)140余家，涵蓋整個(gè)汽車生態(tài)系統(tǒng)和供應(yīng)鏈的方方面面，且已有多家國內(nèi)企業(yè)已加入SOAFEE，包括吉利汽車、聯(lián)想、映馳科技、智達(dá)誠遠(yuǎn)、中科創(chuàng)達(dá)、均聯(lián)智行、知從科技、AutoCore等。SOAFEE打造了一個(gè)全新的軟件解決方案生態(tài)系統(tǒng)，通過實(shí)現(xiàn)軟件一致性來為芯片開發(fā)和部署進(jìn)程提供支持，這對于將在2025年推出的Arm汽車CSS至關(guān)重要。

在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，Arm與中科創(chuàng)達(dá)合作，成立了中國大陸首個(gè)Arm SystemReady Devicetree合規(guī)實(shí)驗(yàn)室。該實(shí)驗(yàn)室融合了中科創(chuàng)達(dá)在操作系統(tǒng)和工程方面全方位的專業(yè)能力，以及Arm經(jīng)過全球驗(yàn)證的SystemReady項(xiàng)目，為芯片廠商、原始設(shè)備制造商(OEM)及原始設(shè)計(jì)制造商(ODM)、系統(tǒng)集成商提供端到端的測試和技術(shù)支持服務(wù)，為智能設(shè)備啟動固件的標(biāo)準(zhǔn)化，加速萬物智能互聯(lián)時(shí)代的到來。

這一系列成就，得益于Arm在技術(shù)生態(tài)系統(tǒng)中的獨(dú)特地位，包括Arm對技術(shù)趨勢和市場動態(tài)的敏銳洞察、自身卓越的技術(shù)創(chuàng)新能力和強(qiáng)大的生態(tài)合作能力。作為全球應(yīng)用最為廣泛的計(jì)算平臺，Arm對全球半導(dǎo)體供應(yīng)鏈有著深刻的了解，Arm的洞察覆蓋從芯片設(shè)計(jì)、傳感器、智能設(shè)備，到物聯(lián)網(wǎng)、汽車和數(shù)據(jù)中心等所有市場。迄今為止，合作伙伴基于Arm 架構(gòu)的芯片出貨量已超過3,000億顆，這一龐大的市場基礎(chǔ)使Arm能夠支持各種面向未來的技術(shù)發(fā)展，并成為推動創(chuàng)新的重要平臺。

優(yōu)化架構(gòu)性能：充分釋放AI潛力

近年來，以生成式AI為代表的人工智能技術(shù)浪潮發(fā)展勢頭迅猛。事實(shí)上，早在AI成為熱點(diǎn)之前，Arm便已敏銳洞察到AI 未來的廣闊潛力，并前瞻性地展開布局。十多年前，首次將AI功能引入Arm架構(gòu)，隨后在Armv8架構(gòu)中引入了64位技術(shù)，而Armv9架構(gòu)則是真正開啟了AI時(shí)代。近幾年來，通過不斷優(yōu)化Arm架構(gòu)及技術(shù)，引入以AI為核心的功能，使其更適用于未來發(fā)展，這一進(jìn)程在2024年得到了顯著加速。

在備受矚目的AI大模型領(lǐng)域，2024年，Arm為提升AI大模型的性能與能效提供了強(qiáng)大支持。

一方面，持續(xù)優(yōu)化架構(gòu)性能，廣泛開展開源合作，使Arm成為AI推理開發(fā)者的首選平臺。比如，Arm與Meta合作，在Arm CPU上運(yùn)行新的Llama 3.2 LLM，集成開源創(chuàng)新與Arm計(jì)算平臺的靈活性、普及性和AI功能優(yōu)勢，顯著推進(jìn)了解決AI挑戰(zhàn)的進(jìn)程。

通過Arm CPU優(yōu)化內(nèi)核在Arm技術(shù)驅(qū)動的移動設(shè)備上運(yùn)行新的 Llama 3.2 3B LLM，提示詞處理速度提高了五倍，詞元 (token) 生成速度提高了三倍，在生成階段實(shí)現(xiàn)了每秒19.92個(gè)詞元。這直接減少了在設(shè)備上處理AI工作負(fù)載的延遲，大大提升用戶整體體驗(yàn)。

除了在邊緣側(cè)運(yùn)行小型模型，Arm CPU 同樣支持在云端運(yùn)行更大的模型（如 Llama 3.2 11B和90B）。11B和90B的模型非常適合云端基于CPU的推理工作負(fù)載，可生成文本和圖像。

另一方面，Arm持續(xù)發(fā)力軟件，助力開發(fā)者加速AI創(chuàng)新，充分釋放AI的潛力。

2024年，Arm推出KleidiAI，使AI框架開發(fā)者們在各種設(shè)備上輕松獲得Arm CPU上的最佳性能，并支持 Neon、SVE2和SME2等關(guān)鍵Arm架構(gòu)功能。作為一套面向AI框架開發(fā)者的計(jì)算內(nèi)核，KleidiAI可與PyTorch、Tensorflow、MediaPipe、Angel等熱門AI框架集成，旨在加速M(fèi)eta Llama 3、Phi-3、混元大模型等關(guān)鍵模型的性能，為生成式AI工作負(fù)載帶來顯著的性能提升。此外，KleidiAI還具備前后兼容性，確保Arm在引入更多新技術(shù)的同時(shí)，持續(xù)滿足未來市場需求。

Arm的獨(dú)特定位使之始終立足于技術(shù)發(fā)展前沿，隨著AI技術(shù)的快速發(fā)展、與之伴隨而來的巨大機(jī)遇，Arm也與時(shí)俱進(jìn)進(jìn)行產(chǎn)品交付形式的更迭，為生態(tài)系統(tǒng)提供更合時(shí)宜的解決方案。在轉(zhuǎn)型為計(jì)算平臺公司后，Arm持續(xù)加大對硬件、軟件以及生態(tài)系統(tǒng)的支持力度，并從系統(tǒng)層面出發(fā)，面向不同市場打造Arm CSS等。憑借卓越的可擴(kuò)展性、性能和能效，Arm計(jì)算平臺在幫助合作伙伴更輕松、更快速地打造自己的芯片解決方案的同時(shí)，也讓Arm真正成為支撐AI計(jì)算的技術(shù)基石。

重構(gòu)計(jì)算方式：打造至高性能與卓越能效

在推動AI技術(shù)應(yīng)用落地和支持傳統(tǒng)行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的過程中，市場對算力、性能、能效以及縮短產(chǎn)品上市時(shí)間的需求正在快速增長，這為行業(yè)提出了新的挑戰(zhàn)，需要重新思考計(jì)算的構(gòu)建方式。

高性能與卓越能效早已深深植根于Arm的基因之中，這使Arm在AI時(shí)代擁有了得天獨(dú)厚的優(yōu)勢。為更好地滿足行業(yè)對算力、性能和能效等方面的需求，Arm從系統(tǒng)層面思考解決之道，將硬件、軟件和生態(tài)無縫集成到一個(gè)全面的解決方案，使其具備卓越的可擴(kuò)展性、性能和能效，并縮短產(chǎn)品開發(fā)周期。

Armv9架構(gòu)所引入的SVE2、SME及SME2等先進(jìn)技術(shù)，顯著增強(qiáng)了AI工作負(fù)載的性能與效率。在此基礎(chǔ)上，通過整合基于Armv9的技術(shù)，Arm 推出了平臺化解決方案Arm CSS，并搭配新推出的KleidiAI，通過軟硬件的深度協(xié)同，不僅提供了卓越的性能與效率，更助力客戶加速產(chǎn)品上市時(shí)間。

以Arm Neoverse CSS 為例，在Arm的一個(gè)客戶案例中，Neoverse CSS 為其節(jié)省了長達(dá)80人/年的工程師時(shí)間；而在另一個(gè)合作伙伴項(xiàng)目中，從項(xiàng)目啟動到流片僅耗時(shí)9個(gè)月，效率顯著提升。

隨著AI的發(fā)展，整個(gè)行業(yè)在不斷追求高算力的同時(shí)，也更加聚焦能效問題，尋求更高效的解決方案。

從Arm的角度來看，在AI時(shí)代，能耗的不斷攀升成為可持續(xù)發(fā)展和綠色制造面臨的主要挑戰(zhàn)，特別是AI推理對電力和能源需求的急劇增加。為此，Arm發(fā)揮計(jì)算平臺及生態(tài)系統(tǒng)的優(yōu)勢，秉持“綠色AI”與“負(fù)責(zé)任的AI”理念，從技術(shù)創(chuàng)新、使命驅(qū)動及生態(tài)協(xié)作三大方面著手，致力于推動可持續(xù)發(fā)展的實(shí)踐。

技術(shù)創(chuàng)新方面，Arm的解決方案在提供卓越性能的同時(shí)，也將降低能耗作為優(yōu)先考量。以基于Arm Neoverse的倚天710為例，可以在CPU負(fù)載30%的情況下，每CPU功耗比x86降低6倍，整機(jī)功耗降低60%以上，碳排放也等比降低。

此外，Arm制定了到2030年實(shí)現(xiàn)凈零排放的目標(biāo)，并在2024財(cái)年取得了顯著的進(jìn)展。與2020財(cái)年基準(zhǔn)相比，Arm在2024財(cái)年的溫室氣體排放量減少了77%。此外，Arm成功實(shí)現(xiàn)了100%可再生電力使用，通過將所有運(yùn)營場所的電力完全轉(zhuǎn)向可再生能源，確保了能源消耗的碳中和。這一舉措大幅降低了公司的碳足跡，并成為Arm環(huán)境戰(zhàn)略一大核心。

為更好地實(shí)現(xiàn)2030年的凈零目標(biāo)，Arm與供應(yīng)鏈緊密合作，要求供應(yīng)商在減少自身碳排放方面采取積極行動。通過這一合作，Arm的供應(yīng)鏈碳排放絕對量目標(biāo)為到2030年減少42%。同時(shí)，Arm攜手在數(shù)據(jù)中心、新能源汽車、智能終端、物聯(lián)網(wǎng)、教育等眾多領(lǐng)域的生態(tài)合作伙伴，就可持續(xù)實(shí)踐方面進(jìn)行了深入探討，共同致力于開創(chuàng)一個(gè)更加綠色、可持續(xù)的未來。

展望未來：芯粒等三大趨勢方向值得關(guān)注

在2025年，行業(yè)將迎來新的技術(shù)變革和市場機(jī)遇，面對這些趨勢，也重新審視以往的思維方式和實(shí)踐。在Arm看來，有三大重點(diǎn)方向。

一是重新思考芯片設(shè)計(jì)，芯粒將成為解決方案的新方向。

從成本和物理學(xué)角度來看，傳統(tǒng)芯片流片變得越來越困難。行業(yè)需要重新思考芯片的設(shè)計(jì)，突破以往傳統(tǒng)的方法。例如，人們逐漸意識到，并非所有功能都需要集成在單獨(dú)的單一芯片上，隨著代工廠和封裝公司探索新的途徑、在新維度下突破摩爾定律的極限，芯粒等新方法開始嶄露頭角。對于芯粒，架構(gòu)師需要逐步了解不同實(shí)現(xiàn)技術(shù)的優(yōu)勢，包括制程工藝節(jié)點(diǎn)和封裝技術(shù)，從而利用相關(guān)特性提升性能和效率。

芯粒技術(shù)已經(jīng)能夠有效應(yīng)對特定市場需求和挑戰(zhàn)，并預(yù)計(jì)在未來幾年持續(xù)發(fā)展。以汽車市場為例，芯?？蓭椭髽I(yè)在芯片開發(fā)過程中實(shí)現(xiàn)車規(guī)級認(rèn)證，同時(shí)通過不同的計(jì)算組件，幫助擴(kuò)大芯片解決方案的規(guī)模并實(shí)現(xiàn)差異化。例如，專注于計(jì)算的芯粒具有不同數(shù)量的內(nèi)核，而專注于內(nèi)存的芯粒則具有不同大小和類型的內(nèi)存。因此，系統(tǒng)集成商可對不同的芯粒進(jìn)行組合和封裝以開發(fā)出大量高度差異化的產(chǎn)品。

二是更全面考量芯片設(shè)計(jì)指標(biāo)，從性能優(yōu)先到效率導(dǎo)向。

過去的摩爾定律，單一芯片上的晶體管數(shù)量已達(dá)到數(shù)十億，其性能每年翻一番，功耗每年減少一半。然而，這種在單獨(dú)的單一芯片上持續(xù)追求更多晶體管、更高性能和更低功耗的做法已經(jīng)難以為繼。半導(dǎo)體業(yè)需要重新思考和校準(zhǔn)摩爾定律及其對行業(yè)的意義。其中之一便是，在芯片設(shè)計(jì)過程中，不再僅僅將性能作為關(guān)鍵指標(biāo)，而是將每瓦性能、單位面積性能、單位功耗性能和總體擁有成本作為核心指標(biāo)。

此外，還應(yīng)引入一些新指標(biāo)，關(guān)注系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方面的挑戰(zhàn)（這也是開發(fā)團(tuán)隊(duì)面臨的最大挑戰(zhàn)），確保將IP集成到系統(tǒng)級芯片(SoC)及整個(gè)系統(tǒng)后性能不會下降。因此，這將需要在芯片開發(fā)和部署過程中持續(xù)進(jìn)行性能優(yōu)化。隨著科技行業(yè)大規(guī)模地朝著更高效的AI工作負(fù)載計(jì)算發(fā)展，這些指標(biāo)將在相關(guān)領(lǐng)域變得更加重要。

三是持續(xù)強(qiáng)化產(chǎn)業(yè)協(xié)作，生態(tài)系統(tǒng)將圍繞芯片和軟件開展前所未有的緊密合作。

隨著芯片和軟件的復(fù)雜性不斷增加，沒有任何一家公司能獨(dú)自包攬芯片和軟件設(shè)計(jì)、開發(fā)與集成的所有環(huán)節(jié)。因此，生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)的合作在2025年將越來越深入且廣泛。此類合作能為各類規(guī)模的不同公司提供特有的機(jī)會，使各公司能夠根據(jù)自身的核心競爭力提供不同的計(jì)算組件和解決方案。

以汽車行業(yè)為例，為實(shí)現(xiàn)更高的自動駕駛性能、先進(jìn)的車內(nèi)體驗(yàn)，軟件和AI正在加速驅(qū)動一個(gè)由AI賦能的軟件定義汽車(SDV)時(shí)代。為應(yīng)對這一發(fā)展趨勢，汽車行業(yè)需要將包含芯片供應(yīng)商、一級供應(yīng)商、整車廠和軟件供應(yīng)商在內(nèi)的整個(gè)供應(yīng)鏈匯集在一起，分享各自的專業(yè)知識、技術(shù)和產(chǎn)品，從而讓最終用戶能夠享受到AI的真正潛力。

值得關(guān)注的是，虛擬原型技術(shù)正日益普及，并為汽車行業(yè)芯片和軟件的開發(fā)流程帶來革新。虛擬原型加速了芯片和軟件開發(fā)，使得公司能夠在物理芯片準(zhǔn)備就緒之前就著手開發(fā)和測試軟件。Arm在2024年推出了虛擬平臺，可助力縮短多達(dá)兩年的開發(fā)周期，這對汽車行業(yè)來說非常重要。在芯片和軟件開發(fā)流程持續(xù)轉(zhuǎn)型的浪潮中，2025年預(yù)計(jì)將有更多公司推出自己的虛擬平臺。這些虛擬平臺將無縫運(yùn)行，借助Arm架構(gòu)提供的ISA對等特性，確保云端和邊緣側(cè)架構(gòu)的一致性。通過ISA對等特性，生態(tài)系統(tǒng)可在云端構(gòu)建自己的虛擬原型，然后在邊緣側(cè)進(jìn)行無縫部署。這將顯著節(jié)省時(shí)間和成本，同時(shí)讓開發(fā)者有更多的時(shí)間利用軟件解決方案來提升性能。

此外，SOAFEE（面向嵌入式邊緣的可擴(kuò)展開放架構(gòu)）也已成為推動汽車產(chǎn)業(yè)協(xié)同的重要力量。SOAFEE由Arm于三年前牽頭成立，旨在解決行業(yè)在大規(guī)模部署SDV時(shí)會面臨的三大難題：1) 在各級汽車的不同硬件平臺上使用和移植相同的軟件；2) 在云端和邊緣側(cè)（車端）實(shí)現(xiàn)軟件一致性；3) 在硬件就緒前著手開發(fā)軟件。該計(jì)劃在過去三年中取得了顯著進(jìn)展，并持續(xù)引領(lǐng)軟件定義和人工智能汽車領(lǐng)域的行業(yè)協(xié)作。

展望2025年，Arm將繼續(xù)優(yōu)化計(jì)算平臺解決方案、堅(jiān)定地朝著2030凈零排放目標(biāo)邁進(jìn)，同時(shí)期待與更多合作伙伴攜手，開展AI創(chuàng)新及可持續(xù)方面的合作，創(chuàng)造更美好的未來。