近日，Arm宣布擴展其物聯網全面解決方案 (Total Solutions for IoT) 產品路線圖，并發布兩款全新基于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領域的成就。而就在去年10月，Arm推出了由Arm Corstone子系統、Arm虛擬硬件和Project Centauri標準組成的物聯網全面解決方案，通過結合硬件IP、平臺軟件、機器學習 (ML) 模型、工具等，簡化開發并加速產品設計。
近日，Arm宣布擴展其物聯網全面解決方案 (Total Solutions for IoT) 產品路線圖，并發布兩款全新基于Arm? Cortex?-M和Cortex-A處理器的解決方案。同時，在此次擴展的產品路線圖中，Arm還推出了迄今性能最強且安全性最高的Cortex-M處理器Arm Cortex-M85，并將Arm虛擬硬件擴展至包括第三方設備的更多平臺，進而使開發流程更簡單流暢。
“最新、最快、最安全的Cortex-M處理器”
正如Arm 物聯網兼嵌入式事業部副總裁Mohamed Awad所言，開發者推動著物聯網的未來發展，但面對與日俱增的需求，他們也需要更強性能、更高安全性和更簡單的開發流程。針對于此，Arm推出了云原生邊緣設備全面解決方案與語音識別全面解決方案，并大幅擴展了Arm虛擬硬件庫，包括對第三方設備和大多數的Cortex-M產品線的支持。
其中，Arm的云原生邊緣設備全面解決方案是首款為Cortex-A設計、且基于Corstone-1000的產品。它使物聯網開發者首次能使用Linux等操作系統，實現在智能可穿戴設備、網關和高端智能攝像頭等設備上進行應用級工作負載的開發。
Arm語音識別全面解決方案是基于Corstone-310子系統。它預先集成了新的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、工廠機器人等用例。開發者還可通過將Corstone-310與不同的參考軟件相結合，開發各式各樣的高性能產品。
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，可支持終端機器學習和DSP工作負載，同時還是首個從Arm-v8.1M架構中集成指針認證和分支目標識別（Pointer Authentication and Branch Target Identification, PACBTI）的Cortex產品，該技術能有效增強安全性。
Mohamed Awad表示，隨著物聯網深化發展，微控制器軟件開發者希望在產品中添加更多的功能與“智能性”，所以在產品設計時也面臨著巨大挑戰，需要從當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，日益嚴峻的物聯網安全問題也成為了捆綁開發者的一道“枷鎖”，而Cortex-M微控制器系列可提供低中斷延遲、先進的低功耗管理模式，以及基于TrustZone實現的安全功能，而Cortex-M85最為進階款產品，對于具有額外性能和安全要求的應用程序而言，無疑是理想之選。
與上一代Cortex-M7相比，Cortex-M85在傳統工作負載性能上提升了30%。Cortex-M85還在機器學習性能上較Cortex-M55提升了20%。相比M7和M55，Cortex-M85能夠同時提供較高的傳統性能和機器學習性能，可通過靈活的搭配應用于各類應用中。據Mohamed Awad預計，Arm合作伙伴將會在2022年陸續發布基于Cortex-M85的芯片產品。
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子系統的虛擬模型，使得軟件開發無需基于實體芯片進行，為物聯網及嵌入式平臺帶來現代化敏捷的軟件開發方法，包括持續集成/持續開發（CI/CD）、DevOps與MLOps，免去投資復雜的硬件農場。通過基于Arm架構SoC的準確模型提供了模擬內存與外設等機制，軟件的開發與測試現可在芯片完備之前就著手進行，如此一來，典型的產品設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虛擬硬件也經歷了產業落地的淬煉，并得到了開發者的諸多需求反饋。首先，開發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域的數十億物聯網設備中訪問和擴展其軟件。其次，開發者希望可以將Arm虛擬硬件集成到他們認為合適的開發流程中，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有工具和服務中。最后，在中國，生態系統需要本地支持，所以開發者希望既要確保Arm虛擬硬件目標易于獲取，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。
針對于此，Arm也新增了數款新的虛擬設備，以擴大Arm虛擬硬件的吸引力，包括針對新款Corstone設計的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體、意法半導體和樹莓派等合作伙伴的第三方硬件進一步擴展技術庫。
通過Arm虛擬硬件擴展至生態系統設備和絕大多數的Cortex-M產品，獨立軟件供應商和云服務提供商現可利用已部署的數十億個基于Arm架構的物聯網和嵌入式設備。同時，Arm虛擬硬件現已正式落地中國，中國開發者可通過亞馬遜云科技Marketplace（中國區）使用該服務。目前，百度、聲加科技、未艾智能等國內廠商已成為Arm虛擬硬件的人工智能合作伙伴。
據百度公司PaddlePaddle產品團隊負責人趙喬介紹，“在物聯網時代，深度學習開源開放平臺與芯片設計平臺的高效融合，將極大提升產業開發者研發智能設備的效率。通過將飛槳產業級模型庫及推理能力與Arm虛擬硬件平臺深度整合，開發者無需完成芯片，即可在云上將Github上最熱門的PP系列產業級特色模型快速、高效部署在Cortex-M系列硬件上，快速完成AI小型系統的原型驗證。”
結語
隨著物聯網產業深化落地，多點開花，其所服務的市場也在不斷擴大，面向行業的多元化需求，Arm作為全球半導體IP龍頭以及最先布局物聯網的半導體公司之一，基于其在物聯網芯片領域的先天優勢，率先來到了物聯網新時代的起點——一個軟件與硬件在系統層面真正共同設計的時代。在Arm虛擬硬件以及高性能處理器的加持下，Arm或將引領新一輪顛覆性革新。
