近日，Arm宣布擴(kuò)展其物聯(lián)網(wǎng)全面解決方案 (Total Solutions for IoT) 產(chǎn)品路線圖，并發(fā)布兩款全新基于Arm? Cortex?-M和Cortex-A處理器的解決方案。
過去，人們對于Arm公司的固有印象或許還停留于其在硬件與IP領(lǐng)域的成就。而就在去年10月，Arm推出了由Arm Corstone子系統(tǒng)、Arm虛擬硬件和Project Centauri標(biāo)準(zhǔn)組成的物聯(lián)網(wǎng)全面解決方案，通過結(jié)合硬件IP、平臺軟件、機(jī)器學(xué)習(xí) (ML) 模型、工具等，簡化開發(fā)并加速產(chǎn)品設(shè)計。
近日，Arm宣布擴(kuò)展其物聯(lián)網(wǎng)全面解決方案 (Total Solutions for IoT) 產(chǎn)品路線圖，并發(fā)布兩款全新基于Arm? Cortex?-M和Cortex-A處理器的解決方案。同時，在此次擴(kuò)展的產(chǎn)品路線圖中，Arm還推出了迄今性能最強(qiáng)且安全性最高的Cortex-M處理器Arm Cortex-M85，并將Arm虛擬硬件擴(kuò)展至包括第三方設(shè)備的更多平臺，進(jìn)而使開發(fā)流程更簡單流暢。
“最新、最快、最安全的Cortex-M處理器”
正如Arm 物聯(lián)網(wǎng)兼嵌入式事業(yè)部副總裁Mohamed Awad所言，開發(fā)者推動著物聯(lián)網(wǎng)的未來發(fā)展，但面對與日俱增的需求，他們也需要更強(qiáng)性能、更高安全性和更簡單的開發(fā)流程。針對于此，Arm推出了云原生邊緣設(shè)備全面解決方案與語音識別全面解決方案，并大幅擴(kuò)展了Arm虛擬硬件庫，包括對第三方設(shè)備和大多數(shù)的Cortex-M產(chǎn)品線的支持。
其中，Arm的云原生邊緣設(shè)備全面解決方案是首款為Cortex-A設(shè)計、且基于Corstone-1000的產(chǎn)品。它使物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)者首次能使用Linux等操作系統(tǒng)，實現(xiàn)在智能可穿戴設(shè)備、網(wǎng)關(guān)和高端智能攝像頭等設(shè)備上進(jìn)行應(yīng)用級工作負(fù)載的開發(fā)。
Arm語音識別全面解決方案是基于Corstone-310子系統(tǒng)。它預(yù)先集成了新的Cortex-M85和Arm Ethos?-U55，成為Arm目前最高性能的MCU級處理器。該解決方案面向智能音箱、恒溫器、無人機(jī)、工廠機(jī)器人等用例。開發(fā)者還可通過將Corstone-310與不同的參考軟件相結(jié)合，開發(fā)各式各樣的高性能產(chǎn)品。
值得一提的是，Cortex-M85被Mohamed Awad稱為“Arm最新、最快、最安全的Cortex-M處理器”，其具有Arm Helium技術(shù)，可支持終端機(jī)器學(xué)習(xí)和DSP工作負(fù)載，同時還是首個從Arm-v8.1M架構(gòu)中集成指針認(rèn)證和分支目標(biāo)識別（Pointer Authentication and Branch Target Identification, PACBTI）的Cortex產(chǎn)品，該技術(shù)能有效增強(qiáng)安全性。
Mohamed Awad表示，隨著物聯(lián)網(wǎng)深化發(fā)展，微控制器軟件開發(fā)者希望在產(chǎn)品中添加更多的功能與“智能性”，所以在產(chǎn)品設(shè)計時也面臨著巨大挑戰(zhàn)，需要從當(dāng)前的微控制器中在每個時鐘周期擠出更多的處理能力，或者選擇放棄功能，顯然二者都絕非良策。同時，日益嚴(yán)峻的物聯(lián)網(wǎng)安全問題也成為了捆綁開發(fā)者的一道“枷鎖”，而Cortex-M微控制器系列可提供低中斷延遲、先進(jìn)的低功耗管理模式，以及基于TrustZone實現(xiàn)的安全功能，而Cortex-M85最為進(jìn)階款產(chǎn)品，對于具有額外性能和安全要求的應(yīng)用程序而言，無疑是理想之選。
與上一代Cortex-M7相比，Cortex-M85在傳統(tǒng)工作負(fù)載性能上提升了30%。Cortex-M85還在機(jī)器學(xué)習(xí)性能上較Cortex-M55提升了20%。相比M7和M55，Cortex-M85能夠同時提供較高的傳統(tǒng)性能和機(jī)器學(xué)習(xí)性能，可通過靈活的搭配應(yīng)用于各類應(yīng)用中。據(jù)Mohamed Awad預(yù)計，Arm合作伙伴將會在2022年陸續(xù)發(fā)布基于Cortex-M85的芯片產(chǎn)品。
Arm虛擬硬件落地中國
去年10月，Arm推出了基于云的Arm虛擬硬件（Arm Virtual Hardware），可提供Corstone子系統(tǒng)的虛擬模型，使得軟件開發(fā)無需基于實體芯片進(jìn)行，為物聯(lián)網(wǎng)及嵌入式平臺帶來現(xiàn)代化敏捷的軟件開發(fā)方法，包括持續(xù)集成/持續(xù)開發(fā)（CI/CD）、DevOps與MLOps，免去投資復(fù)雜的硬件農(nóng)場。通過基于Arm架構(gòu)SoC的準(zhǔn)確模型提供了模擬內(nèi)存與外設(shè)等機(jī)制，軟件的開發(fā)與測試現(xiàn)可在芯片完備之前就著手進(jìn)行，如此一來，典型的產(chǎn)品設(shè)計周期可以從平均的五年，最多縮短為三年。
如今，近半年的時間過去了，Arm虛擬硬件也經(jīng)歷了產(chǎn)業(yè)落地的淬煉，并得到了開發(fā)者的諸多需求反饋。首先，開發(fā)者喜歡在硬件可用之前就能為其編寫軟件，同時也希望能夠在該領(lǐng)域的數(shù)十億物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備中訪問和擴(kuò)展其軟件。其次，開發(fā)者希望可以將Arm虛擬硬件集成到他們認(rèn)為合適的開發(fā)流程中，同時保證其流程不被改變，并且傾向于將Arm虛擬硬件直接集成到他們每天使用的現(xiàn)有工具和服務(wù)中。最后，在中國，生態(tài)系統(tǒng)需要本地支持，所以開發(fā)者希望既要確保Arm虛擬硬件目標(biāo)易于獲取，又要確保本地人工智能合作伙伴能夠輕松訪問并利用該技術(shù)。
針對于此，Arm也新增了數(shù)款新的虛擬設(shè)備，以擴(kuò)大Arm虛擬硬件的吸引力，包括針對新款Corstone設(shè)計的Arm虛擬硬件，以及涵蓋從Cortex-M0至Cortex-M33七款Cortex-M處理器的Arm虛擬硬件。此外，Arm也正借助恩智浦半導(dǎo)體、意法半導(dǎo)體和樹莓派等合作伙伴的第三方硬件進(jìn)一步擴(kuò)展技術(shù)庫。
通過Arm虛擬硬件擴(kuò)展至生態(tài)系統(tǒng)設(shè)備和絕大多數(shù)的Cortex-M產(chǎn)品，獨立軟件供應(yīng)商和云服務(wù)提供商現(xiàn)可利用已部署的數(shù)十億個基于Arm架構(gòu)的物聯(lián)網(wǎng)和嵌入式設(shè)備。同時，Arm虛擬硬件現(xiàn)已正式落地中國，中國開發(fā)者可通過亞馬遜云科技Marketplace（中國區(qū)）使用該服務(wù)。目前，百度、聲加科技、未艾智能等國內(nèi)廠商已成為Arm虛擬硬件的人工智能合作伙伴。
據(jù)百度公司PaddlePaddle產(chǎn)品團(tuán)隊負(fù)責(zé)人趙喬介紹，“在物聯(lián)網(wǎng)時代，深度學(xué)習(xí)開源開放平臺與芯片設(shè)計平臺的高效融合，將極大提升產(chǎn)業(yè)開發(fā)者研發(fā)智能設(shè)備的效率。通過將飛槳產(chǎn)業(yè)級模型庫及推理能力與Arm虛擬硬件平臺深度整合，開發(fā)者無需完成芯片，即可在云上將Github上最熱門的PP系列產(chǎn)業(yè)級特色模型快速、高效部署在Cortex-M系列硬件上，快速完成AI小型系統(tǒng)的原型驗證。”
結(jié)語
隨著物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)深化落地，多點開花，其所服務(wù)的市場也在不斷擴(kuò)大，面向行業(yè)的多元化需求，Arm作為全球半導(dǎo)體IP龍頭以及最先布局物聯(lián)網(wǎng)的半導(dǎo)體公司之一，基于其在物聯(lián)網(wǎng)芯片領(lǐng)域的先天優(yōu)勢，率先來到了物聯(lián)網(wǎng)新時代的起點——一個軟件與硬件在系統(tǒng)層面真正共同設(shè)計的時代。在Arm虛擬硬件以及高性能處理器的加持下，Arm或?qū)⒁I(lǐng)新一輪顛覆性革新。
