根据Mordor Intelligence的数据,物联网芯片的平均复合年增长率(CAGR)将在2026年达到近15%。为顺应这一增长机遇,Arm专注于确保生态系统能不断地处于加速物联网创新的前沿,通过扩展软硬件的生态投资,让产业链不同类型的企业都能借助Arm物联网全面解决方案。
近日,Arm宣布扩展其物联网全面解决方案(Total Solutions for IoT)产品路线图,新增两款全新基于Arm Cortex-M和Cortex-A处理器的解决方案,以简化并加速物联网和嵌入式开发流程。
在此次扩展的产品路线图中,Arm同时推出迄今性能最强且安全性最高的Cortex-M处理器Arm Cortex-M85,并将Arm虚拟硬件扩展至包括第三方设备的更多平台,进而使开发流程更简单流畅。
Arm物联网全面解决方案是一款基于解决方案的物联网设计方法,由三个关键组件组成——Arm Corstone、Arm虚拟硬件和Project Centauri。
其中,Arm Corstone是一套预先集成且经过验证的子系统,专为特定用例而设计。对于芯片企业而言,Arm Corstone极大地加快了芯片流片和量产进程。
Arm虚拟硬件创建了Corstone芯片参考设计的虚拟拷贝,并通过云服务的方式普及给开发者们。Arm虚拟硬件支持基于云的现代开发,包括持续集成,而无需设置和维护硬件集群,它可以轻松扩展到数千个设备。由于Arm虚拟硬件与底层IP和Corstone设计同时可用,开发者和OEM厂商可以在芯片可用前开始相关工作。
Project Centauri项目结合了标准、安全性和生态系统,以实现软件重复使用和利用。Project Centauri扩展了物联网软件的创新,借助促使开发者能够在更多设备上分摊其投入。
Arm物联网兼嵌入式事业部副总裁Mohamed Awad表示,面对物联网带来的机遇,企业对更高性能、更高安全性和更快上市时间的需求愈发增长。他们需要更多的选择、更简单的开发和更安全的处理能力,才能继续扩大规模。为应对上述需求,Arm新增两款全新的全面解决方案,并大幅扩展技术库。这些也构建了Arm物联网全面解决方案的组合。
通过提供从预先集成、预先验证的硬件子系统,到参考软件和现代软件开发流程的方方面面,Arm物联网全面解决方案赋能生态系统加快上市进程,降低投资成本,并专注于真正重要的创新和差异化。
最强Arm Cortex-M架构产品组合
基于Arm Cortex-M架构的芯片出货量迄今已超过700亿颗,并仍在持续增长中。
Arm Cortex-M85是迄今为止性能最强的Cortex-M处理器,对于需要显著提高性能的应用程序来说,它是升级到Armv8-M架构的自然途径。Cortex-M85的特点包括:与Cortex-M7相比,其标量性能提升了30%;具有Arm Helium技术,可支持终端ML和DSP工作负载;搭载Arm TrustZone技术增强安全性。它还包括指针认证和分支目标识别(Pointer Authentication and Branch Target Identification,PACBTI),这一全新架构功能具备增强的软件攻击威胁缓解能力,有助于实现物联网部署的安全基线PSA Certified Level 2。
Arm物联网全面解决方案是以有实证基础的Arm Corstone为根基,Corstone是一套经过验证且预先集成的子系统,自三年前发布以来,它已为Arm芯片伙伴超过200个设计项目加速产品上市进程。
全新的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。
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。
而全新的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。
“展望未来,我们将继续满足越来越多的用例,如视觉和对象识别。在我们所有的全面解决方案中,我们致力于实现关键的平衡,在提供完整解决方案的所有基本要素的同时,保持足够的自由度和灵活性,让开发者能够发挥其创意。”Mohamed说,“物联网和嵌入式是一个极为多样化的领域,通过打造能加速产品上市的预先集成、预先验证的硬件子系统,我们正在大规模释放物联网的潜力。”
创新的Arm虚拟硬件
Arm虚拟硬件(Arm Virtual Hardware)是一款变革性产品,为了赋能软件开发可早于芯片开发而设计。它使Arm生态系统能够轻松采用云端开发和持续集成/持续开发(CI/CD),而无需大型定制硬件集群。
Arm虚拟硬件已经可以通过AWS以及第三方硬件平台获得,让云原生开发者可访问物联网和嵌入式开发,将数百万新开发者带入物联网生态系统。
目前已有数百名开发者使用了Arm虚拟硬件。基于他们的反馈,Arm也新增了数款新的虚拟设备,以扩大Arm虚拟硬件的吸引力,包括针对新款Corstone设计的Arm虚拟硬件,以及涵盖从Cortex-M0至Cortex-M33七款Cortex-M处理器的Arm虚拟硬件。
Mohamed介绍说,通过增加最受欢迎的7款Cortex-M CPU的支持,Arm虚拟硬件将即刻支持生态系统已经部署的大约800亿个设备。软件开发者能即刻开始在这些设备上开发、测试和验证他们的软件,而无需担心硬件问题。
通过Arm虚拟硬件扩展至生态系统设备和绝大多数的Cortex-M产品,独立软件供应商和云服务提供商现可利用已部署的数十亿个基于Arm架构的物联网和嵌入式设备。
Arm虚拟硬件与面向全球市场的GitHub和中国国内市场的极狐GitLab等许多热门服务,进行集成。此外,Arm也正借助恩智浦半导体、意法半导体和树莓派等合作伙伴的第三方硬件进一步扩展技术库。
同时,通过AWS在全球其他地区所提供的所有Corstone和M系列的虚拟硬件,现在已经可以通过AWS中国获取。这使Arm的中国生态系统合作伙伴可以轻松访问这些解决方案。在过去的几个月,许多领先的中国人工智能公司都大力采用了Arm虚拟硬件,如百度、深圳未艾智能(VoxAI)、上海麦士(mSlink)和声加科技(Sound+)。
“Arm虚拟硬件颠覆了市场。我们正大幅简化开发和测试,它正在改变为物联网开发软件的方式,并将全新类型的开发者带入我们的生态系统。”Mohamed说。
Project Centauri赋能生态创新
虽然简化软件的开发和测试方式非常重要,但是实现软件的重复使用,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更为重要。
为了让产业伙伴利用他们在最广泛的平台所投资的软件与服务,Arm同时也推出Project Centauri,该项目旨在通过针对设备开机、安全与云集成提供一套设备与平台的标准和参考实作,为广泛的Arm Cortex-M软件生态系统,达成类似Project Cassini为Cortex-A生态系统作出的贡献。
“Arm一直植根于嵌入式及物联网市场,我们也将继续支持并确保我们的生态系统合作伙伴能够在物联网及嵌入式市场中繁荣发展。因此,Arm致力于为其提供最高效的产品上市路径,并确保他们可以最大程度上善用软件及硬件生态系统资源。对于Arm而言,生态系统尤为关键。我们也将一如既往地投资于我们的生态系统,并使其保持强大。今天所发布的产品也彰显了Arm旨在打造业内非常强有力的生态系统。”Mohamed说。
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。Project Centauri的落地正是为了实现这一目标,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9500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。
Project Centauri的API包括对PSA认证与Open-CMSIS-CDI的支持,这是一套标准的云到设备规范,能最大限度地减少启动不同的云解决方案和实时操作系统所需的开发工作量。Project Centauri将降低工程开发成本、加速上市进程、实现大规模物联网部署,并强化Cortex-M生态系统的安全性。
Arm持续对Project Centauri进行投资,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。
Mohamed表示,Arm虚拟硬件库旨在为软件生态系统简化软件开发和验证进程而设计。同时,Project Centauri可帮助软件开发者实现一次编写软件,就能够在多种不同的硬件上进行重复利用。这就意味着Arm物联网全面解决方案可为用户带来经验证、预配置的硬件,可简化开发环境并且可以重复使用软件应用。对于生态系统合作伙伴而言,这可以起到事半功倍的效果,更加快速地实现投资回报。
结语
Arm物联网全面解决方案代表了物联网新时代的起点——一个软件与硬件在系统层面真正共同设计的时代。
近日所发布的产品进一步彰显了Arm在引领物联网生态系统发展、激发整个物联网经济的增长和价值创造方面所具有的独特地位。
“Arm架构是物联网基石,我们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。”Mohamed最后说。
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