在去年十月，Arm推出了物聯(lián)網(wǎng)全面解決方案。在半年后的今天，Arm推出了其Cortex-M系列的最新性能標(biāo)桿Cortex-M85，并將其物聯(lián)網(wǎng)全面解決方案繼續(xù)進行拓展。

性能最強Cortex-M處理器——Cortex-M85

此次最為重磅的新產(chǎn)品發(fā)布就是Cortex-M85，這是繼Cortex-M7之后性能最強的Cortex-M處理器，提供超過6 CoreMarks/MHz和超過3 DMIPS/MHz的性能表現(xiàn)。更為重要的是，它在AI和ML相關(guān)計算進行了微架構(gòu)上的針對性創(chuàng)新。

Cortex-M85采用增強的微架構(gòu)功能，其中包括優(yōu)化的雙發(fā)射和選擇性三發(fā)射的能力，增強的分支預(yù)測和增強的內(nèi)存系統(tǒng)，從而提高了其標(biāo)量計算的性能。此外還增加了Arm Helium技術(shù)，以支持諸如高保真音頻處理等苛刻的機器學(xué)習(xí)用例，而無需附加DSP。同時它也是首個從全新Arm-v8.1M架構(gòu)中集成指針認(rèn)證和分支目標(biāo)識別 (PACBTI) 擴展的Cortex產(chǎn)品。這大大簡化并加速了開發(fā)者實現(xiàn)PSA Certified Level 2級別安全認(rèn)證的進程。

針對傳統(tǒng)工作負(fù)載，Cortex-M85與Cortex-M55相比性能提高了85%；與Cortex-M7相比性能提高了30%。在針對機器學(xué)習(xí)的工作負(fù)載上，Cortex-M85的性能比包含Helium技術(shù)Cortex-M55要高20%；這20%的提升來自微架構(gòu)優(yōu)化，與不含Helium技術(shù)的Cortex-M7相比，處理速度達到了其4倍之多。

Arm物聯(lián)網(wǎng)兼嵌入式事業(yè)部副總裁Mohamed Awad表示，Cortex-M85突破了傳統(tǒng)工作負(fù)載和機器學(xué)習(xí)性能的界限。Cortex-M85是可用于傳統(tǒng)和機器學(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的性能，但具有MCU的方便性、確定性和低功耗，可以利用廣泛的Cortex-M軟件生態(tài)系統(tǒng)。

Corstone解決方案拓展到Cortex-A系列

去年Arm提出了物聯(lián)網(wǎng)全套解決方案，其中包含Arm Corstone、Arm Virtual Hardware和Arm Project Centauri，今年分別對其進行了產(chǎn)品補充。

Corstone是一套預(yù)先集成且經(jīng)過驗證的子系統(tǒng)，專為特定用例而設(shè)計?？梢詷O大地加快芯片設(shè)計商的芯片流片和量產(chǎn)進程，讓其把更多精力專注于其自身芯片設(shè)計的差異化上。去年發(fā)布的是針對關(guān)鍵字識別的Corstone-300，今年又繼續(xù)新增了針對語音識別的Corstone-310和針對云原生邊緣設(shè)備的Corstone-1000。

Corstone-310由最新Cortex-M85 和Ethos-U55 NPU（可選），以及必要的系統(tǒng)模塊組成，這個組合構(gòu)成了當(dāng)前最先進的MCU子系統(tǒng)。讓芯片廠商能比以往任何時候都更容易快速地構(gòu)建最高性能、最安全的MCU，其目標(biāo)用例包括智能音箱、無人機和智能恒溫器。

針對邊緣計算上的計算需求增加，僅僅MCU是不夠的。像智能攝像頭、銷售點終端、機器人和物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)等應(yīng)用需要性能更為強大的平臺，可以運行Linux等豐富的操作系統(tǒng)。Corstone-1000的基本配置是一個Cortex-A處理器和一個Cortex-M。其中Cortex-A處理器可以選擇A32，未來也可以拓展至A53，Cortex-M的部分可以選擇一個M0+的內(nèi)核。這種異構(gòu)設(shè)計在安全和性能上兼具優(yōu)勢，Cortex-A用于Linux等操作系統(tǒng)的運行，而 M0+的內(nèi)核可以作為安全信息的隔離分區(qū)使用。Corstone-1000也獲得PSA Level 2認(rèn)證，因此芯片廠商在Corstone-1000基礎(chǔ)上可以快速完成一個符合安全標(biāo)準(zhǔn)的芯片。

Corstone的價值在于其極大程度地，在IoT及其碎片化和差異化的情況下，幫助不同類型的芯片廠商實現(xiàn)快速的芯片量產(chǎn)。Mohamed Awad表示，物聯(lián)網(wǎng)和嵌入式是一個極為多樣化的領(lǐng)域，這里將有數(shù)百種芯片是為了服務(wù)于數(shù)千個獨特的市場和設(shè)計點而設(shè)計，它們將涵蓋各種各樣的性能和工作負(fù)載需求。通過擴展Arm Corstone這一預(yù)先集成、預(yù)先驗證的硬件子系統(tǒng)，Arm正在大規(guī)模釋放物聯(lián)網(wǎng)的潛力，幫助客戶加速產(chǎn)品上市。而且在Costone上的投資至少和軟件生態(tài)系統(tǒng)一樣多。

更多Cortex-M產(chǎn)品支持Arm虛擬硬件

Arm虛擬硬件的推出是為了在實體芯片出現(xiàn)之前，讓開發(fā)者可以先行為其物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備進行軟件開發(fā)，加快上市時間。并且可以利用云服務(wù)實現(xiàn)虛擬的硬件集成，從而善用現(xiàn)代開發(fā)流程的所有優(yōu)勢。針對各種物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的持續(xù)集成、簡化的ML DevOps和簡化的安全更新也突然變?yōu)榭赡堋?

首個Arm虛擬硬件于去年推出，目標(biāo)是基于Cortex-M55的Corstone-300子系統(tǒng)設(shè)計的虛擬拷貝。它可在AWS上以Amazon系統(tǒng)鏡像或AMI的形式取得。雖然M55相關(guān)的實體芯片仍尚未量產(chǎn)，但像Lab126和谷歌等成熟的合作伙伴，已經(jīng)開始使用和驗證。他們的開發(fā)人員不必?fù)?dān)心跳線、電線和硬件的可用性，就可以為物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備編寫軟件。

而到了今年，有關(guān)Arm虛擬硬件的最新的動態(tài)來了。Mohamed Awad表示，Arm將為絕大部分的Cortex-M產(chǎn)品提供Arm虛擬硬件。通過增加最受歡迎的7款Cortex-M CPU的支持，Arm虛擬硬件將即刻支持生態(tài)系統(tǒng)中已經(jīng)部署的大約800億個設(shè)備。

在工具方面，Arm虛擬硬件已經(jīng)集成到Keil MDK，使其在傳統(tǒng)嵌入式開發(fā)工作流中，自然地成為開發(fā)過程中的一部分，無需在IDE中選擇開發(fā)板，只需選擇虛擬硬件即可。未來也會繼續(xù)拓展，和包括GitHub和極狐GitLab等許多熱門服務(wù)集成。

Arm虛擬硬件得到了生態(tài)多方的認(rèn)可：服務(wù)提供商使用Arm虛擬硬件能夠在云端實現(xiàn)規(guī)?；划a(chǎn)品設(shè)計商使用Arm虛擬硬件免于昂貴的實體設(shè)備設(shè)置和維護；開發(fā)者喜歡在硬件可用前就開始軟件編寫工作，將Arm虛擬硬件直接集成到其每天使用的現(xiàn)有工具和服務(wù)中，從而無需改變其已經(jīng)熟悉的工作流程。

Mohamed Awad表示，Arm虛擬硬件顛覆了市場。通過大幅簡化開發(fā)和測試，它正在改變?yōu)槲锫?lián)網(wǎng)開發(fā)軟件的方式，并將全新類型的開發(fā)者帶入生態(tài)系統(tǒng)。

Open-CMSIS-Pack大幅提高Cortex-M生態(tài)內(nèi)軟件復(fù)用

而只通過硬件虛擬化來簡化軟件開發(fā)是不夠的，軟件的復(fù)用性同樣重要。這就是Project Centauri的意義所在。從去年十月推出Open-CMSIS-Pack這一通用格式以來，已經(jīng)獲得了強勢的勢頭。近期Arm也將一些熱門的實時操作系統(tǒng)（例FreeRTOS和TencentOS等）心中呢感動了可用軟件列表內(nèi)。

而在此次發(fā)布會上，Mohamed Awad又宣布了新的進展：開放物聯(lián)網(wǎng) SDK 框架 (Open IoT SDK Framework) 的首個版本正式交付。Open IoT SDK是一個參考代碼框架，涵蓋了從作為Arm全面解決方案一部分使用的語音和關(guān)鍵字識別軟件，到全新Open-CMSIS-CDI軟件標(biāo)準(zhǔn)的所有內(nèi)容。

Open-CMSIS-CDI為Cortex-M生態(tài)系統(tǒng)定義了一個通用設(shè)備接口，通過定義如何訪問 例如遠(yuǎn)程更新等 通用服務(wù)，為開發(fā)者實現(xiàn)軟件重復(fù)使用。僅在過去數(shù)月里就有8家最大的行業(yè)參與者，包括芯片伙伴、云服務(wù)提供商和OEM廠商加入該項目。Mohamed Awad表示，Project Centauri才剛剛起步，但其發(fā)展勢頭確實好的令人難以置信，未來也期待其能充分發(fā)揮潛力。

總結(jié)

從去年提出物聯(lián)網(wǎng)全套解決方案，到今天的各種產(chǎn)品和服務(wù)拓展，Arm已經(jīng)在IP提供商的角度上，為整個物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)的發(fā)展提供了更多的重要支持。在物聯(lián)網(wǎng)的下一個時代，IP商和云服務(wù)商的能力和合作會越來越緊密，而各種不同體量的物理網(wǎng)開發(fā)者的門檻也會越來越低，這將會推動物理網(wǎng)生態(tài)更快速實現(xiàn)繁榮，真正全面實現(xiàn)AIoT。