以「全面運算」釋放開發者潛力

作者 : Ian Smythe,Arm市場行銷副總裁

開發者存取有兩個最終的目標。首先是打造最簡便且最有效率的方式,讓開發者打造各式應用,為他們節省成本並創造更快的產品上市時程。

為提升數位沉浸體驗,Arm近年透過「全面運算」(Total Compute)策略提供更完整的解決方案──除了透過提升單一IP與系統單晶片的運算效能,也透過為行動裝置安全性提供「深度防衛」,強化系統安全性。

此外,Arm 也提出另一個關鍵──「開發者存取」(Developer Access)。開發者存取有兩個最終的目標。首先是打造最簡便且最有效率的方式,讓開發者打造各式應用程式,為他們節省成本並創造更快的產品上市時程。其次是設計與推出可以讓開發者取用高效能的技術,而這些技術可以橫跨多種平台進行佈署,以創造最刺激、最引人入勝、也最沉浸的應用程式。

貫穿生態系對Arm技術的支援

對於Arm生態系的開發者,當前的挑戰之一是學習針對每項技術最佳化的不同工具,或是 SoC 上的各種元件。全面運算確保Arm技術裡的功能獲得支援,並在整個軟體生態系具有能見度。這意味不是只有為CPU設計程式比較容易,Arm也提供開發者橫跨Arm所有IP的程式設計、除錯與分析用框架,包括 CPU、GPU 與 NPU(神經網路處理器)。這種元件的有效遞送,是全面運算歷程與整體成功的關鍵。

Arm同時也與第三方合作,確保其技術取得工具與軟體的妥善支援,同時也開發Arm自有的工具,以因應生態系中存在的所有落差,藉此提供一致的開發者體驗,且工具在整個Arm生態系中都能獲得支援。

透過技術、軟體與工具更容易取得更高效能,可以協助開發者打造更複雜、效能更高與更沉浸的應用程式。例如,這些可能包括提供更複雜與更先進遊戲的應用程式,或是 XR (擴增實境與虛擬實境)以及人工智慧(AI)使用場景。

此外,這些工具與軟體提供開發者在他們自己的、或偏好的開發環境中,在系統層級獲得更深入的洞見-有些洞見現在是看不到的。這可協助解決任何開發過程中碰到的問題,促成更高的系統效率。

工具、軟體與教育的投資

Arm已透過對工具、軟體與教育的投資,改善開發者的工作狀態。效能分析正是其中一個正在進行中的絕佳範例。它讓開發者瞭解不同的作業負載如何在不同的技術下發揮作用,同時找出系統內不同瓶頸發生的地方。Performance Advisor是一個全新的Arm工具,可以產出易於閱讀的效能分析報告。它的基礎來自配備Arm CPU與Mali GPU平台搜集而來的豐富技術效能數據。Performance Advisor是Arm Mobile Studio 2020的一部份,後者也是Arm的產品,為橫跨所有Android裝置提供Arm技術相關的深入洞見。近期這些支援也已延伸至Ethos NPU系列。

Arm同時擁有軟體框架與運算程式庫,可以提升橫跨不同運算領域的效能。Arm神經網路(NN)就是這種軟體框架的絕佳範例。這是一種共用的應用程式介面,可以極大化Arm所有IP的機器學習(ML)的可編程性。我們的效能分析顯示,Arm NN橫跨所有運算函數都能帶來效能提升──big Cortex-A CPU、LITTLE Cortex-A CPU、Mali GPU與Ethos NPU。

Arm NN 已獲得越來越多的開發者使用,而他們想要利用它來提升各種應用程式的ML效能。同時,Arm Compute Library擁有供 Cortex-A CPU (運用Neon)與Mali GPU (運用OpenCL與OpenGLES Compute)使用的低階、經最佳化的軟體函數庫,開發者可以利用它們來加速應用程式的效能。除了效能,程式庫也為應用目標鎖定為ML功能的開發者,降低成本與因此耗費的功夫。

Arm 為廠商使用的工具與軟體框架,提供橫跨完整行動系統的詳細觀點,並將其專業導入生態系合作夥伴的工具中。除了與Unity公司合作,Arm也成為Google全新Android GPU Inspector 檢視工具(AGI)創始夥伴之一。這是一個最近才剛推出的工具,設計用意在於協助遊戲開發工作室從GPU搾出最大的效能,以便在Android平台上提供更沉浸的行動遊戲。有了AGI圖形程式,設計師可以讓運作Mali的行動裝置的GPU善用情況視覺化,讓開發者聚焦在最重要的地方。

Arm也持續與64位元的開發者接觸。截至2019年8月1日,所有在Google Play Store商店上架的全新app,都必須支援64位元架構。對於開發者來說,64位元的好處相當的多。把應用程式移轉到64位元,可以帶來效能的提升(對於某些作業負載最多可提升20%)以及額外的安全保護。

它同時也能促成全新、更為複雜的作業負載,例如先進的AI、ML與沉浸的行動遊戲。這些效能的好處將可直接提升用戶的體驗。例如我們透過與Unity的夥伴關係,得以在Unity 2018上針對各種內容進行分析,並觀察到64位元應用程式的整體幀率提升率介於9.5~16.7%。

在Arm的開發者生態系中,雖然64位元已出現正面進展,但要釋放它全部的潛力,還有很長的路要走。全球上市的890萬個app中,約60%擁有 64 位元的版本。這意味還有四成的應用程式還未完全善用到64位元的好處。

與Unity合作

除了工具以外,Arm 也正致力於打造關鍵的夥伴關係,以改善開發者對於Arm相關技術的取用。與Unity的夥伴關係,是Arm與生態系夥伴合作提升開發者體驗的絕佳範例。Arm正與Unity針對Burst編譯器以及對Mali圖形引擎的強化合作。Arm也利用Unity的工具,整合其效能分析能力,以促成更為無縫的開發者體驗,並提升Unity利用Arm技術的效能。

由於Unity公司在遊戲開發者之間的影響力,我們相信這個夥伴關係對於行動生態系是個重大的發展。Unity的遊戲引擎驅動超過五成的遊戲,以及八成的所有XR體驗。因此,數量龐大的遊戲應用程式不但可以更早上市,而且效能與效率會更高。這最終的受惠者,是那些玩自己喜愛的行動遊戲、使用自己喜愛的應用程式,甚至創造自己內容的終端消費者。

Arm不是只對遊戲開發者提供支援。遊戲應用程式儘管是可供下載的所有應用類別中的最大宗(整體約佔所有應用程式類別的33%),但仍有相當比例的app是非遊戲類。例如,我們持續與Facebook協作,在CPU的範圍外拓展使用最為廣泛的ML框架能力──Py Torch Mobile。Arm的運算平台與Py Torch Mobile的結合,可以為行動裝置賦予令人興奮的全新ML架構的應用。因此,開發者存取主要專注在Arm如何達到效能的提升,以便讓開發者能夠開發出各種不同應用的內容,以及它們涵蓋的不同類別。

開發者「樂於選用的平台」

全面運算提供把IP、韌體、軟體、作業系統與工具整合在一起的大好機會。這將大大提升開發者的體驗:可橫跨所有運算領域,提供開發者更方便的編程,以便開發者在自己的開發環境中享受無縫的體驗;從生態系的各種Arm技術、軟體與工具,加速效能的提升;協助開發者以歷來最快的速度,把更為沉浸、更高效能的應用推出給消費者使用。整體來說,全面運算就是讓所有開發者樂於選用的平台。

 

本文由Arm供稿

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