去年10月,Arm正式推出全栈式的物联网全面解决方案(Total Solutions for IoT),可大幅地加快和简化物联网硬件和软件的开发,提高客户的投资回报率。具体来看,Arm物联网全面解决方案包含Arm Corstone子系统、Arm虚拟硬件、Project Centauri标准三大部分,发布后都得到了开发者、OEM厂商和芯片伙伴良好的反馈。

时隔半年,Arm发现物联网生态系统还面临着对更高性能、更高安全性和更快上市时间的需求。为应对上述需求,Arm全新推出两款全面解决方案,并大幅扩展其技术库,以构建Arm物联网全面解决方案的组合。

据Arm物联网兼嵌入式事业部副总裁Mohamed Awad介绍,Arm物联网全面解决方案的推出,标志着物联网和嵌入式市场的设计方法发生了根本性的转变,通过结合硬件IP、平台软件、机器学习(ML)模型、工具等,提供一套预先集成且预先验证的IP子系统,从而简化开发并加速产品设计,让芯片设计厂商更好地打造差异化方案。

Arm物联网兼嵌入式事业部副总裁 Mohamed Awad

本次沟通会上,Mohamed Awad介绍了两款全新的Arm物联网全面解决方案,第一款是采用全新Corstone-310,针对语音识别的全面解决方案,并且是专为充分利用Cortex-M85的先进功能而打造的产品;第二款是面向云原生边缘设备的全面解决方案,采用Corstone-1000,是首款基于Cortex-A的物联网全面解决方案。

具体来看,全新的Arm语音识别全面解决方案是基于Corstone-310子系统。它预先集成了新的Cortex-M85和可选的Arm Ethos-U55,成为Arm目前最高性能的MCU级处理器。该解决方案面向智能音箱、恒温器、无人机、工厂机器人等用例。开发者还可通过将Corstone-310与不同的参考软件相结合,开发各式各样的高性能产品。

第二款,Arm云原生边缘设备全面解决方案是首款为Cortex-A设计、且基于Corstone-1000的产品。它使物联网开发者首次能轻松利用Linux等操作系统的平台功能和潜力,同时也实现在智能可穿戴设备、网关和高端智能摄像头等设备上进行应用级工作负载的开发。由于Corstone-1000符合Arm SystemReady-IR规范标准,并为了实现更高的安全级别,具备支持PSA Certified的硬件安全隔区,因此OEM厂商可即刻从Project Cassini中受益。

据Mohamed Awad介绍,Cortex-M85能提供前所未有的高性能水平,使其成为有史以来性能最强的Cortex-M处理器。此外,Cortex-M85还是首款提供超过6 CoreMarks/MHz和超过3 DMIPS/MHz的Cortex-M。

要实现这一级别的标量性能,得益于微架构级别的许多创新功能。这些功能包括优化的双发射和选择性三发射的能力,增强的分支预测和增强的内存系统。对于一些传统的工作负载来说,这意味着与Cortex-M55相比,Cortex-M85性能提高了85%。与相当成功的前性能冠军Cortex-M7相比,Cortex-M85性能提高了30%。

“但Cortex-M85不仅只擅长于传统的工作负载。由于我们集成了Arm Helium技术,因此它还具有出色的机器学习性能。事实上,微架构功能和Helium技术的结合意味着,对于机器学习工作负载,Cortex-M85的性能比Cortex-M55要高20%,”Mohamed Awad提到,“Cortex-M55在机器学习方面已有极为出色的表现。与不含Helium技术的Cortex-M7相比,对比则更加鲜明,Cortex-M85的处理速度是它的4倍。我青睐Cortex-M85的方面在于,我们突破了传统和机器学习性能的界限。Cortex-M85是可用于传统和机器学习工作负载的最快的M系列CPU,使其成为M系列产品的翘楚。它使Cortex-M的性能更接近于我们使用Cortex-A时的性能,但具有MCU的方便性、确定性和低功耗。它通过PACBTI增强了安全性,额外的好处在于,它还可以利用广泛的Cortex-M软件生态系统。”

显然,物联网和嵌入式是一个极为多样化的领域,成百上千的芯片为了服务于数千个独特的市场而设计,它们涵盖各种各样的性能和工作负载需求。Arm在Cortex-M85等新IP以及Corstone-310和Corstone-1000等新子系统设计上的投资,正在极大地加速各种设备的开发进程。

除了两款全新的全面解决方案以外,Arm还大幅扩展了“Arm虚拟硬件”(Virtual Hardware),帮助开发者在芯片完备之前,就可以开始进行软件的开发。它可以使用云端开发、持续集成/持续开发(CI/CD),不再依赖大型的定制硬件集群,已经得到了数百名开发者的体验,并基于反馈增加了多款新的虚拟设备,包括针对新款Corstone设计的,包括涵盖M0/M33七款Cortex-M处理器的Arm虚拟硬件。

在过去的几个月,已经有百度、深圳未艾智能 (VoxAI)、上海麦士 (mSlink) 和声加科技 (Sound+)等领先的中国人工智能公司都大力采用Arm虚拟硬件,并带来了非常好的反馈。

除此之外,Arm正在大幅简化开发和测试,将全新类型的开发者带入物联网生态系统。但仅仅简化软件的开发和测试方式并不足够,还需要实现软件的利用和重复使用,以便开发者能专注于创新,而不是在不同的硬件之间进行移植。为了实现规模化,Cortex-M软件生态系统需要联合出一套一致的标准,以实现软件在多个设备上的可移植性和重复使用。这也是本次沟通会上重点提到的Project Centauri的意义所在。

Project Centauri的落地正是为了使开发者能够专注于真正重要的创新和差异化。该项目包含Open-CMSIS-Pack,并已经获得9,500个微控制器和450块开发板的支持,能让软件供应商在这些设备上轻松扩展其产品。

Arm持续对Project Centauri进行投资,今天同时发布开放物联网SDK框架 (Open IoT SDK Framework) 的首个版本,其中包含全新Open-CMSIS-CDI软件标准,这是一个由社区驱动并托管在Linaro的项目,为Cortex-M生态系统定义了一个通用设备接口。目前已有八家来自芯片合作伙伴、云服务提供商、ODM和OEM厂商等主要行业参与者加入。

在过去六个月里,Arm取得了令人自豪的成就,Arm架构作为物联网的基石,软硬件协同能力让Arm在引领生态系统方面处于独一无二的地位,从而协助生态系统突破性能的界限,简化软件开发,并在数十亿个设备上进行创新。