Arm物聯(lián)網(wǎng)全面解決方案組合添新丁

HAHesmc

根據(jù)Mohamed的介紹——HAHesmc

Corstone是一套預(yù)先集成且經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的子系統(tǒng)，是Arm物聯(lián)網(wǎng)全面解決方案的根基，Corstone子系統(tǒng)匯集了芯片設(shè)計(jì)廠/OEM廠所需的所有要素，以便他們的產(chǎn)品能夠更快地流片和量產(chǎn)，他們則需專注于增強(qiáng)自己的差異化即可。HAHesmc

Arm虛擬硬件針對(duì)現(xiàn)代云而開(kāi)發(fā)，它可創(chuàng)建Corstone芯片參考設(shè)計(jì)的虛擬拷貝，通過(guò)云服務(wù)的方式普及給開(kāi)發(fā)者們，配合Arm虛擬硬件、底層IP和Corstone設(shè)計(jì)，幫助使用者在芯片可用之前提前進(jìn)行軟件開(kāi)發(fā)。同時(shí)，它在持續(xù)集成時(shí)，無(wú)需設(shè)置和維護(hù)硬件集群，即可擴(kuò)展到數(shù)千個(gè)設(shè)備。HAHesmc

Project Centauri面向生態(tài)系統(tǒng)，通過(guò)已定義的標(biāo)準(zhǔn)、安全框架以及RTOS復(fù)雜度的抽象化，擴(kuò)展了物聯(lián)網(wǎng)軟件的創(chuàng)新，它可以在不同設(shè)備、器件上進(jìn)行軟件復(fù)用，從最底層的操作系統(tǒng)，一直到具體功能的一些調(diào)用，包括像跨設(shè)備的在線升級(jí)等，無(wú)需從零開(kāi)發(fā)，避免價(jià)值鏈伙伴的重復(fù)投入。HAHesmc

Mohamed在本次媒體交流會(huì)上透露說(shuō)，自去年10月發(fā)布Arm物聯(lián)網(wǎng)全面解決方案以來(lái)，Arm物聯(lián)網(wǎng)團(tuán)隊(duì)一直在與生態(tài)系統(tǒng)伙伴密切合作，將技術(shù)分享給開(kāi)發(fā)者、OEM廠商和芯片伙伴。到現(xiàn)在，Arm發(fā)現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)廠商對(duì)“更高性能、更高安全性和更快上市時(shí)間”的需求愈發(fā)增長(zhǎng)。HAHesmc

他強(qiáng)調(diào)說(shuō)：“生態(tài)系統(tǒng)廠商如果想持續(xù)擴(kuò)大規(guī)模，需要具備更多的選擇、更簡(jiǎn)單的開(kāi)發(fā)和更安全的處理能力。”而為了更好的滿足生態(tài)系統(tǒng)廠商的這些需求，Arm新增了兩款全新全面解決方案，且大幅度擴(kuò)展了相關(guān)的技術(shù)庫(kù)。HAHesmc

HAHesmc

Arm本次發(fā)布的兩款全新解決方案分別為——針對(duì)語(yǔ)音識(shí)別的全面解決方案和面向云原生邊緣設(shè)備的全面解決方案。其中，語(yǔ)音識(shí)別解決方案采用了Corstone-310的核心，該核心基于Arm最新的Cortex-M85處理器；云原生邊緣設(shè)備解決方案采用了Corstone-1000核心，是首款基于Cortex-A的物聯(lián)網(wǎng)全面解決方案。此外，Arm還大幅度擴(kuò)展了Arm虛擬硬件庫(kù)，包括對(duì)第三方設(shè)備和大多數(shù)的Cortex-M產(chǎn)品線的支持。HAHesmc

HAHesmc

Mohamed還介紹了Arm物聯(lián)網(wǎng)全面解決方案的產(chǎn)品路線。據(jù)了解，Arm推出的首個(gè)物聯(lián)網(wǎng)全面解決方案，面向關(guān)鍵字辨識(shí)在內(nèi)的機(jī)器學(xué)習(xí)應(yīng)用，基于Corstone-300子系統(tǒng)、采用了Cortex-M55核心架構(gòu)和Ethos-U55神經(jīng)處理單元（NPU）。據(jù)產(chǎn)品路線圖，未來(lái)Arm的全部產(chǎn)品都能包含在全面解決方案中。HAHesmc

Mohamed評(píng)價(jià)產(chǎn)品路線圖稱，未來(lái)Arm將繼續(xù)滿足越來(lái)越多的用例，如視覺(jué)和對(duì)象識(shí)別。“在我們所有的全面解決方案中，我們致力于實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵的平衡，在提供完整解決方案的所有基本要素時(shí)，還要能保持足夠的自由度和靈活性，讓開(kāi)發(fā)者能夠發(fā)揮其創(chuàng)意。”HAHesmc

Cortex-M85：性能最強(qiáng)的Cortex-M處理器

HAHesmc

前文中我們也有提到，語(yǔ)音識(shí)別全面解決方案基于全新的Corstone-310，它是專為充分利用Cortex-M85的先進(jìn)功能而從頭打造的核心。Cortex-M85處理器是Arm此次發(fā)布的新品之一，其Corstone設(shè)計(jì)還新增了機(jī)器學(xué)習(xí)加速，支持可選的Ethos-U55 NPU。HAHesmc

Mohamed認(rèn)為，全新的Cortex-M85和Ethos-U55的結(jié)合，使Corstone-310成為Arm物聯(lián)網(wǎng)最先進(jìn)的MCU子系統(tǒng)，讓Arm的芯片伙伴能更容易迅速構(gòu)建高性能、高安全的MCU，在應(yīng)用方面，其目標(biāo)用例包括了智能音箱、無(wú)人機(jī)和智能恒溫器等。HAHesmc

Corstone-310被視為Arm當(dāng)前的最高性能和最安全的MCU級(jí)設(shè)計(jì)。Mohamed表示，想要理解整個(gè)評(píng)價(jià)，首先要深入了解Cortex-M85的特點(diǎn)。“隨著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，微控制器軟件開(kāi)發(fā)者面臨著巨大的挑戰(zhàn)，他們希望能在產(chǎn)品中添加更多的功能和智能性。開(kāi)發(fā)者只能從‘當(dāng)前的微控制器中在每個(gè)時(shí)鐘周期擠出更多的處理能力’和‘放棄功能’兩者中二選一。實(shí)際上，這兩者都不是很理想，而且都很耗費(fèi)時(shí)間。”HAHesmc

另外，安全性一直都是迫在眉睫的威脅。Cortex-M微控制器系列可提供諸多好處，比如確定性、低中斷延遲、先進(jìn)的低功耗管理模式，以及通過(guò)TrustZone實(shí)現(xiàn)的集成硬件支持的安全功能。而Cortex-M85是更進(jìn)階的產(chǎn)品，對(duì)于具有額外性能和安全要求的應(yīng)用程序而言，它是一個(gè)理想之選。HAHesmc

具體來(lái)看，Cortex-M85具備多重優(yōu)勢(shì)：HAHesmc

第一，Cortex-M85新增了增強(qiáng)的微架構(gòu)功能，以提高標(biāo)量計(jì)算的性能，同時(shí)還增加了Arm Helium技術(shù)，以支持諸如高保真音頻處理等苛刻的機(jī)器學(xué)習(xí)用例，而無(wú)需附加DSP。Mohamed表示，任何物聯(lián)網(wǎng)或嵌入式系統(tǒng)的關(guān)鍵是防止惡意或無(wú)意泄露機(jī)密數(shù)據(jù)的安全性。這也是Cortex-M85支持用于Armv8-M的TrustZone的原因。HAHesmc

第二，Cortex-M85也是首個(gè)從全新Arm-v8.1M架構(gòu)中集成指針認(rèn)證和分支目標(biāo)識(shí)別 (PACBTI) 擴(kuò)展的Cortex產(chǎn)品，這大大簡(jiǎn)化并加速了開(kāi)發(fā)者實(shí)現(xiàn)PSA Certified Level 2安全性的進(jìn)程。Arm的合作伙伴，比如瑞薩、恩智浦和意法半導(dǎo)體等，他們對(duì)Cortex-M85表現(xiàn)出了極大的支持和興趣，因?yàn)樗鼮槲⒖刂破鞯陌踩院透咝阅茉O(shè)定了新的標(biāo)準(zhǔn)。HAHesmc

第三，Cortex-M85提供前所未有的全面性能水平，使得它成為有史以來(lái)性能最強(qiáng)的Cortex-M處理器，它也是首款提供超過(guò)6 CoreMarks/MHz和超過(guò)3 DMIPS/MHz的Cortex-M。據(jù)Mohamed介紹，實(shí)現(xiàn)這一級(jí)別的標(biāo)量性能，得益于微架構(gòu)級(jí)別的許多創(chuàng)新功能，這些功能包括優(yōu)化的雙發(fā)射和選擇性三發(fā)射的能力，增強(qiáng)的分支預(yù)測(cè)和增強(qiáng)的內(nèi)存系統(tǒng)。對(duì)于一些傳統(tǒng)的工作負(fù)載來(lái)說(shuō)，Cortex-M85的性能比Cortex-M55提高了85%，而與前性能冠軍Cortex-M7相比，Cortex-M85得性能提高了30%。HAHesmc

第四，Cortex-M85不僅擅長(zhǎng)于傳統(tǒng)的工作負(fù)載，由于該處理器集成了Arm Helium技術(shù)，所以它還具有出色的機(jī)器學(xué)習(xí)性能。微架構(gòu)功能和Helium技術(shù)的結(jié)合意味著，Cortex-M85對(duì)于機(jī)器學(xué)習(xí)工作負(fù)載比Cortex-M55要高20%。實(shí)際上，之前發(fā)布的Cortex-M55處理器就已經(jīng)在機(jī)器學(xué)習(xí)方面有極為出色的表現(xiàn)。與不含Helium技術(shù)的Cortex-M7相比，Cortex-M85的優(yōu)勢(shì)則更加鮮明，后者的處理速度是前者的4倍。HAHesmc

Cortex-M85突破了傳統(tǒng)和機(jī)器學(xué)習(xí)性能的界限，是可用于傳統(tǒng)和機(jī)器學(xué)習(xí)工作負(fù)載的最快的M系列CPU。它使Cortex-M的性能更接近于Cortex-A，還保留了MCU的方便性、確定性和低功耗。它還通過(guò)PACBTI增強(qiáng)了安全性，能利用廣泛的Cortex-M軟件生態(tài)系統(tǒng)。HAHesmc

在應(yīng)用層面，工業(yè)自動(dòng)化是Cortex-M85的主要應(yīng)用場(chǎng)景，可面向關(guān)鍵字詞識(shí)別、智能音響、無(wú)人機(jī)等用例。Mohamed預(yù)計(jì)，在今年年內(nèi)市場(chǎng)上將能看到基于Cortex-M85處理器的芯片。HAHesmc

Corstone-1000：性能更強(qiáng)大的平臺(tái)

HAHesmc

另一款全新的Corstone設(shè)計(jì)即是Corstone-1000。由于智能攝像頭、銷售點(diǎn)終端、機(jī)器人和物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)等應(yīng)用需要性能更為強(qiáng)大的平臺(tái)，以運(yùn)行Linux等豐富的操作系統(tǒng)，Arm物聯(lián)網(wǎng)全面解決方案則通過(guò)Corstone-1000解決了這一問(wèn)題。HAHesmc

Corstone-1000的基本配置利用了Cortex-A32，但其設(shè)計(jì)可擴(kuò)展至Cortex-A53來(lái)支持廣泛的性能點(diǎn)。該設(shè)計(jì)還包括一個(gè)Cortex-M0+，用以創(chuàng)建一個(gè)性能卓越、極為節(jié)能的異構(gòu)系統(tǒng)，并從一開(kāi)始就為安全而設(shè)計(jì)。為了確保Linux等操作系統(tǒng)的“開(kāi)機(jī)即用”并簡(jiǎn)化軟件開(kāi)發(fā)，Corstone-1000已經(jīng)取得SystemReady-IR的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。另外，具有獨(dú)立的操作系統(tǒng)和系統(tǒng)資源的Cortex-M0+處理器作為一個(gè)安全的隔區(qū)，可用于存儲(chǔ)機(jī)密和處理敏感信息。HAHesmc

由于Corstone-1000的設(shè)計(jì)符合SystemReady-IR規(guī)范，并可立即獲得PSA Level 2認(rèn)證，合作伙伴能享受到Project Cassini帶來(lái)的諸多好處，包括：支持廣泛的ODM、OEM和軟件生態(tài)系統(tǒng)的；芯片伙伴能更快地進(jìn)入市場(chǎng)；軟件開(kāi)發(fā)者可輕松地將其代碼放到平臺(tái)上；OEM廠商可快速獲得安全認(rèn)證并推出產(chǎn)品等等。HAHesmc

總之，Arm在Cortex-M85等新IP以及Corstone-310和Corstone-1000等新子系統(tǒng)設(shè)計(jì)上的投資，正在極大地加速各種設(shè)備的開(kāi)發(fā)進(jìn)程。HAHesmc

Arm在加大力度投資軟件生態(tài)系統(tǒng)

·Arm虛擬硬件

六個(gè)月前，作為首款A(yù)rm全面解決方案的一部分，Arm推出了基于云的Arm虛擬硬件。首個(gè)Arm虛擬硬件的目標(biāo)是“基于Cortex-M55的Corstone-300子系統(tǒng)設(shè)計(jì)的虛擬拷貝”，它可在AWS上以Amazon系統(tǒng)鏡像或AMI的形式獲得。HAHesmc

盡管當(dāng)時(shí)基于Cortex-M55的芯片還未被生產(chǎn)出來(lái)，但是Lab126和谷歌就已經(jīng)使用虛擬硬件實(shí)現(xiàn)軟件開(kāi)發(fā)。他們的開(kāi)發(fā)人員不必?fù)?dān)心跳線、電線和硬件的可用性，就可為物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備編寫(xiě)軟件，基于尚未流片的芯片進(jìn)行開(kāi)發(fā)，這樣就能為其加快上市時(shí)間。并且他們可以利用云的規(guī)模，無(wú)需建立硬件集群，善用現(xiàn)代開(kāi)發(fā)流程的所有優(yōu)勢(shì)。HAHesmc

HAHesmc

“針對(duì)各種物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的持續(xù)集成，簡(jiǎn)化的ML DevOps和安全更新也變?yōu)榱丝赡?。隨著Arm虛擬硬件在去年十月推出，讓云原生開(kāi)發(fā)者可訪問(wèn)物聯(lián)網(wǎng)和嵌入式開(kāi)發(fā)，將數(shù)百萬(wàn)新開(kāi)發(fā)者帶入我們的物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)系統(tǒng)。”Mohamed堅(jiān)信。HAHesmc

截至目前，已經(jīng)有數(shù)百名開(kāi)發(fā)者對(duì)Arm虛擬硬件給出了非常好的評(píng)價(jià)。Arm虛擬硬件幫助服務(wù)提供商在云端實(shí)現(xiàn)規(guī)?；?，幫助產(chǎn)品設(shè)計(jì)商免于昂貴的實(shí)體設(shè)備設(shè)置和維護(hù)。“開(kāi)發(fā)者也希望我們重點(diǎn)關(guān)注三大關(guān)鍵領(lǐng)域，比如在硬件可用之前就能編寫(xiě)軟件，能在該領(lǐng)域的數(shù)十億物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備中訪問(wèn)和擴(kuò)展軟件；Arm虛擬硬件能直接集成到現(xiàn)有工具和服務(wù)中開(kāi)發(fā)流程中；既要確保Arm虛擬硬件目標(biāo)易于獲取，也要確保本地人工智能合作伙伴輕松訪問(wèn)、利用該技術(shù)。HAHesmc

為了滿足合作伙伴的需求，Arm物聯(lián)網(wǎng)團(tuán)隊(duì)也給出解決方案——HAHesmc

首先，由于開(kāi)發(fā)者想要規(guī)?；慈掌餉rm將為絕大部分的Cortex-M產(chǎn)品提供Arm虛擬硬件。通過(guò)增加7款Cortex-M CPU的支持，Arm虛擬硬件將支持Arm生態(tài)系統(tǒng)已部署的800億個(gè)設(shè)備。軟件開(kāi)發(fā)者能在這些設(shè)備上開(kāi)發(fā)、測(cè)試和驗(yàn)證其軟件。HAHesmc

其次，將Arm虛擬硬件直接集成到一系列服務(wù)和工具中。包括與面向全球市場(chǎng)的GitHub和中國(guó)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的極狐GitLab等許多熱門(mén)服務(wù)進(jìn)行集成。目前，Arm已將Arm虛擬硬件集成到Keil MDK，使其在傳統(tǒng)嵌入式開(kāi)發(fā)工作流中，自然地成為開(kāi)發(fā)過(guò)程中的一部分，無(wú)需在IDE中選擇開(kāi)發(fā)板，只需選擇虛擬硬件即可。HAHesmc

HAHesmc

最后，現(xiàn)在可以通過(guò)AWS中國(guó)來(lái)獲取Corstone和M系列的虛擬硬件。在過(guò)去的幾個(gè)月里，許多中國(guó)人工智能公司都采用了Arm虛擬硬件，包括百度飛槳、深圳未艾智能 (VoxAI)、上海麥?zhǔn)?(mSlink) 和聲加科技 (Sound+)等。HAHesmc

·Project Centauri

HAHesmc

Arm虛擬硬件正大幅簡(jiǎn)化開(kāi)發(fā)和測(cè)試，它正在改變?yōu)槲锫?lián)網(wǎng)開(kāi)發(fā)軟件的方式。但僅僅簡(jiǎn)化軟件的開(kāi)發(fā)和測(cè)試方式并不足夠，這要求實(shí)現(xiàn)軟件的利用和重復(fù)使用，以便開(kāi)發(fā)者能專注于創(chuàng)新，而不是在不同的硬件之間進(jìn)行移植。Mohamed認(rèn)為，這正是Project Centauri的意義所在。HAHesmc

在去年十月推出Project Centauri的內(nèi)容之一就是Open-CMSIS-Pack。Open-CMSIS-Pack是一種可在任何開(kāi)發(fā)者環(huán)境中使用的通用格式，它將軟件打包并交付給已支持該標(biāo)準(zhǔn)的9,500個(gè)微控制器和450個(gè)開(kāi)發(fā)板。近期，Arm已將FreeRTOS和TencentOS等熱門(mén)實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，新增至CMSIS-Pack格式的可用軟件列表，也已著手將CMSIS-Pack功能集成到最熱門(mén)的IDE中，例如VSCode。HAHesmc

目前，Arm正在交付開(kāi)放物聯(lián)網(wǎng)SDK框架 (Open IoT SDK Framework) 的首個(gè)版本，Open IoT SDK是一個(gè)參考代碼框架，涵蓋了從作為全面解決方案一部分使用的語(yǔ)音和關(guān)鍵字識(shí)別軟件，到全新Open-CMSIS-CDI(一個(gè)由社區(qū)驅(qū)動(dòng)的項(xiàng)目，托管在Linaro)軟件標(biāo)準(zhǔn)的所有內(nèi)容。它為Cortex-M生態(tài)系統(tǒng)定義了一個(gè)通用設(shè)備接口，通過(guò)定義如何訪問(wèn)例如遠(yuǎn)程更新等通用服務(wù)。HAHesmc

HAHesmc

如今，Arm已經(jīng)有一個(gè)巨大的資源庫(kù)。新增的Corstone設(shè)計(jì)包括了最快、最安全的M系列設(shè)計(jì)，從1個(gè)Arm虛擬硬件目標(biāo)發(fā)展到了13個(gè)，對(duì)第三方設(shè)備及其應(yīng)用領(lǐng)域數(shù)十億設(shè)備的支持，通過(guò)Project Centauri在標(biāo)準(zhǔn)和參考軟件方面取得巨大的進(jìn)展。HAHesmc

“最棒的是，這僅僅才過(guò)了六個(gè)月，我們才剛起步。”Mohamed感嘆說(shuō)。Arm物聯(lián)網(wǎng)全面解決方案要實(shí)現(xiàn)的是“軟件與硬件在系統(tǒng)層面共同設(shè)計(jì)”的目標(biāo)，那從長(zhǎng)期趨勢(shì)來(lái)看，今后軟件在物聯(lián)網(wǎng)世界中的重要性會(huì)超過(guò)硬件。在未來(lái)十年內(nèi)，預(yù)估物聯(lián)網(wǎng)硬件將以每年大約10%的增長(zhǎng)率成長(zhǎng)，而軟件加服務(wù)年增長(zhǎng)率約為20%。這意味著，在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，軟件加服務(wù)的比重最終將超過(guò)硬件。HAHesmc

他也承認(rèn)，Arm大力投資于軟件生態(tài)系統(tǒng)，甚至可能超過(guò)在硬件上的投資。關(guān)鍵在于Arm虛擬硬件庫(kù)旨在為軟件生態(tài)系統(tǒng)簡(jiǎn)化軟件開(kāi)發(fā)和驗(yàn)證進(jìn)程而設(shè)計(jì)。同時(shí)，Project Centauri可幫助軟件開(kāi)發(fā)者實(shí)現(xiàn)一次編寫(xiě)軟件，就能夠在多種不同的硬件上進(jìn)行重復(fù)利用。“這就意味著，Arm物聯(lián)網(wǎng)全面解決方案可為用戶帶來(lái)經(jīng)驗(yàn)證、預(yù)配置的硬件，可簡(jiǎn)化開(kāi)發(fā)環(huán)境并且可以重復(fù)使用軟件應(yīng)用。對(duì)生態(tài)系統(tǒng)合作伙伴而言，可以起到事半功倍的效果。”HAHesmc