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将颠覆市场!Arm物联网全面解决方案有新进展

除了众所熟知的移动领域之外,Arm也深耕嵌入式市场多年,其Cortex-M处理器也广泛应用于物联网领域。现在,Arm物联网已经做出了新的成绩。在2021年Arm DevSummit技术大会期间(10月29-21日),Arm物联网兼嵌入事业部副总裁Mohamed Awad向《国际电子商情》等媒体,分享了Arm物联网全面解决方案的三项新进展:Arm Corstone、Arm虚拟硬件、Project Centauri及其优势和特点。

据介绍,Arm物联网全面解决方案可赋能全球数以百万计的开发者,采用更现代的软件开发方法,轻松地为构建物联网的多样化硬件进行创新,助力他们加速物联网产品的上市时间。“这一切无需他们(软件开发者)转型为嵌入式开发者就可以达成。我们将从底层彻底地变革物联网软件开发的方式,并在这个过程中变革物联网市场。”LdBesmc

物联网芯片设计面临的挑战

近25年来,全球物联网的演进可以粗略地分为三个阶段:第一阶段是“仪器化”。企业把微控制器放进日常的设备中,随后大家很快便展开了“互连”——挖掘数据、连接设备、远端控制设备,发掘可能的洞见;即将进入的下一阶段是“智能化”。从微小的传感器,到大体量的云数据中心,它们都展现出自主决策的特点。LdBesmc

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当“智能化”遍及全球,就代表会有巨大的潜能。但以产业的观点来看,全球物联网行业的进展仍不够快,究竟是什么原因阻碍了潜能的发展?在Mohamed Awad看来,“缓慢的产品设计”“效率低下的软件开发”“缺乏规模化”都是其限制因素。物联网开发需要基于实体硬件进行开发与测试,嵌入式开发也依循着同样的方式,但许多开发者使用的开发软件效率低下。要将最新的技术设计到产品中,需要花费五年甚至更久的时间。同时,由于缺乏规模化,致使软件与服务无法轻易地跨平台使用。LdBesmc

目前,Arm有超过700亿颗基于Cortex-M的芯片出货到市场,其中大部分芯片都能应用于物联网领域,这标志Arm在物联网生态系统上拥有非常强的实力。“有很多合作伙伴都找到我们,尤其是软件开发商和OEM厂商,他们请求能更便利地访问Arm的芯片IP,我们发布的Arm虚拟硬件就是回应了这些生态伙伴的需求。”Mohamed Awad说。LdBesmc

从整个全球物联网市场来看,不论是市场规模还是应用都呈现增长趋势。物联网领域的厂商都希望能快速地把产品推向市场。但同时他们又面临成本的压力和物联网领域的人才缺口,他们迫切需要更多的物联网软件开发人员来开发出更加先进、复杂的软件,让他们的物联网产品能够获得成功。此外,他们还要担心诸如物联网领域的安全问题、连接问题、机器学习的能力、嵌入式设计、应用设计和针对云服务的开发等问题。LdBesmc

Mohamed Awad说,安全是Arm非常重视的一点。Arm牵头做了平台安全架构PSA,如今已经为全球80多个厂商所采用,并在物联网的安全方面获得保险公司、芯片代工厂和OEM厂商的一致认可。“我们希望采用Project Centauri、Corstone的伙伴的产品能经过PSA认证,为他们在物联网提供产品进行安全标准认证。”LdBesmc

Arm物联网全面解决方案

Arm物联网全面解决方案包括了Arm Corstone、Arm虚拟硬件、Project Centauri。Arm Corstone是带给客户全套预先集成、预先验证的方案;Arm虚拟硬件目标是能够帮助客户更好的实现在云端的复本;面向生态系统的Project Centauri,可让合作伙伴能够更好地实现在细分领域的差异化,充分利用自己的投资去解决市场上新的挑战。LdBesmc

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传统的开发工作流程大约耗时五年之久,会经历IP选取、芯片设计、再到硬件制造,其软件开发只能在驱动程序开发、板级支持包和应用程序开发之后才能启动。Arm现在可赋能数百万计的开发者,通过云端进行物联网开发,同时启动硬件和软件开发,可将产品推新周期缩减为三年。生态伙伴可更好地聚焦创新,提升投资回报率。LdBesmc

具体来看,Arm物联网全面解决方案的三个主要子系统各有侧重点。LdBesmc

·Arm Corstone

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Arm Corstone专为Arm的芯片设计伙伴、OEM厂商而设计,是预先设计、预先集成、预先验证的硬件子系统,是Arm物联网全面解决方案的基础。生态伙伴可以将CPU、NPU、系统IP以及其他关键技术整合到Corstone子系统中,以实现各种物联网芯片的差异化设计。LdBesmc

在过去几年里,这些子系统已经为150多个芯片伙伴的设计项目提供基石。对此,Mohamed Awad表示,未来Arm将加倍投资Arm Corstone。LdBesmc

·Arm虚拟硬件

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Arm虚拟硬件是Corstone子系统的虚拟代表,是业界首创将基于云的现代化软件开发方式带入物联网。Arm虚拟硬件专门针对现代云开发,可进行技术优化与简化。过去,只有传统的芯片设计商与部分嵌入式开发人员可以取得这项技术,现在软件开发可早于芯片进行开发,Arm正在激发数百万开发者进行创新。通过这种新的作业模式,软件开发者可提前开发软件,为芯片企业大幅节省时间和成本。LdBesmc

比如,机器学习开发者无需转型为嵌入式开发者,他们可使用虚拟硬件在云端进行模组优化;物联网服务供应商不必为了实现服务部署的规模化而去构建和维护硬件农场,他们能运行持续集成的工作流,并在虚拟硬件上验证算法,协助达到规模化。这种跨工作流的优化级别不仅增加了生产力,也允许更多新玩家进入该市场并加速创新。LdBesmc

Mohamed Awad预测说,Arm虚拟硬件目标将颠覆市场,它意味着软件开发者将以全新的方式,为多样化的物联网设备进行创新与开发。它彻底改变了物联网软件开发的经济,驱动新的物联网经济得以与手机APP经济媲美。LdBesmc

·Project Centauri

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Project Centauri面向生态系统,通过了已定义的标准、安全框架以及RTOS复杂度的抽象化,扩大软件的影响力和规模。它提供的底层标准包括“一套软件应该如何被封装”或者“云服务如何获取设备功能”的金钥。此外它还考量了设备安全层面,比如TF-M认证、PSA认证。LdBesmc

Project Centauri聚集了Arm广泛的软件生态支持,包括合作伙伴提供的特定应用程序的参考代码、平台中间件、软件和服务。它可以在不同设备、器件上进行软件复用,从最底层的操作系统一直到具体功能的一些调用,比如像跨设备的在线升级等,无需从头开发,可避免整个价值链的伙伴重复投入。LdBesmc

已经有的应用案例

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Arm推出的首个物联网全面解决方案,针对关键字辨识在内的机器学习应用,基于Corstone-300子系统、采用了Cortex-M55核心架构和Ethos-U55神经处理单元(NPU)。据其规划的产品路线图,未来Arm的全部产品都能包含在全面解决方案中。目前,已经有生态伙伴开始着手应用该方案,其中亚马逊和Himax是较为典型的例子。LdBesmc

亚马逊正在使用Arm虚拟硬件,来扩展Alexa唤醒词的测试。借由移除对实体硬件的依赖,他们可加速更新、并利用基于云的持续集成/持续交付的能力,支持超过150种由Alexa驱动的设备;Himax正在利用Arm的物联网方案,来加速人工智能开发时程.他们为新的处理器配置的专用Arm虚拟硬件,抢先在芯片完成前提供给开发者使用。LdBesmc

合作伙伴可以通过github下载基于Centauri的全面解决方案SDK,同时Arm虚拟硬件现可通过Amazon系统镜像取得,与AWS合作可为使用者免除初期基础设施使用费。Arm Corstone现在已经开放授权,也可通过Arm Flexible Access获得授权。LdBesmc

Mohamed Awad最后透露说,Arm也将会和包括中国在内的其他云厂商进行合作,计划在2022年会把这项技术带到中国。LdBesmc

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李晋
国际电子商情助理产业分析师,专注汽车电子、人工智能、消费电子等领域的市场及供应链趋势。
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