物聯網和嵌入式是一個極為多樣化的領域,數百種芯片服務于數千個獨特的市場,千行百業的終端產品智能化、個性化表現不一,再結合降低開發成本、縮短開發周期、加速產品上市時間的需求,毫無疑問廣大物聯網和嵌入式開發者面臨著巨大的挑戰,針對開發者的痛點解決問題成為關鍵。
6個月前,Arm發布物聯網全面解決方案,核心主要由三部分組成:面向硬件設計的Arm Corstone,賦能軟件開發的Arm虛擬硬件設計庫,以及可實現更簡單的軟件復用的Project Centauri生態系統計劃。
1:Arm Corstone是一套預先集成且經過驗證的子系統,專為特定用例而設計。對于芯片伙伴而言,Arm Corstone極大地加快了芯片流片和量產進程。
2:Arm虛擬硬件創建了Corstone芯片參考設計的虛擬拷貝,并通過云服務的方式普及給開發者們。它支持基于云的現代開發,無需設置和維護硬件集群,Arm 虛擬硬件可以輕松擴展到數千個設備,并且由于Arm虛擬硬件與底層IP和Corstone設計同時可用,開發者和OEM廠商可以遠在芯片可用前就開始工作,這將大幅節省設計時間和成本。
3:Project Centauri擴展了物聯網軟件的創新,通過已定義的標準、安全框架以及RTOS復雜度的抽象化,重點實現軟件重復使用,支持開發者在更多設備上分攤投入,降低成本。
總而言之,Arm物聯網全面解決方案的出現,可將典型物聯網產品開發時程從5年縮短至3年,自2021年10月方案發布以來短期內迅速獲得了數百個客戶項目的應用。
但物聯網技術擴展是無止境的,隨著開發者在性能、簡化開發和軟件復用等方面持續提出需求,Arm于2022年4月27日正式宣布擴展物聯網全面解決方案產品組合,包括推出迄今性能最強且安全性更高的Cortex-M處理器Arm Cortex-M85、開發基于Corstone-310和Corstone-1000等新子系統的全面解決方案,并將Arm虛擬硬件擴展至包括第三方設備的更多平臺,整體極大加速各種設備的開發進程。
Arm物聯網全面解決方案加速產業創新
2021年,Arm物聯網全面解決方案是針對包括關鍵字辨識在內的機器學習用例,基于 Corstone-300,采用了 Cortex-M55 和 Ethos-U55。彼時亞馬遜公司率先使用 Arm 虛擬硬件擴展 Alexa 喚醒詞的測試,通過解除對實體硬件的依賴,進而加速更新或者加強利用基于云的持續集成/持續交付的能力。根據反饋效果,該方案既賦能服務商在云端實現規?;?,又大幅降低了設計商在實體設備設置和維護上的開支。
而此次Arm物聯網全面解決方案的擴展,體現在滿足另外4類需求上:
1、Arm Cortex-M85為安全、高性能微控制器奠定新標準。Arm Cortex-M85是迄今為止性能最強的Cortex-M處理器,對于需要顯著提高性能的應用程序來說,它是升級到Armv8-M架構的自然途徑。Cortex-M85的特點包括:1)與Cortex-M7相比,其標量性能提升了30%;2)具有Arm Helium?技術,可支持終端ML和DSP工作負載;3)搭載Arm TrustZone?技術增強安全性。
2、Arm云原生邊緣設備全面解決方案是為Cortex-A設計、且基于Corstone-1000的產品。它使物聯網開發者能輕松利用Linux等操作系統的平臺功能和潛力,同時也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。由于Corstone-1000符合Arm SystemReady?-IR規范標準,并為了實現更高的安全級別,具備支持PSA Certified的硬件安全隔區,因此OEM廠商可即刻從Project Cassini中受益。
3、全新Arm語音識別全面解決方案基于Corstone-310子系統設計,它預先集成了新的Cortex-M85和Arm Ethos?-U55,成為Arm目前更高性能的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。
4、Arm為絕大部分的Cortex-M產品提供Arm虛擬硬件,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?;诖舜螖U展,Arm虛擬硬件即刻支持已部署的數十億個基于Arm架構的物聯網和嵌入式設備,軟件開發者即刻可以在這些設備上開發、測試和驗證他們的軟件,而無需理會硬件問題。在此前已經數百名開發者使用了Arm虛擬硬件,相信隨著此次的擴展將有更多開發者加入進來。
為標準化物聯網開發奠定基礎
眾所周知,在萬物智聯實現以前,物聯網產業中緩慢的產品設計、低效的軟件開發、缺乏規?;膽脠鼍暗乳L期痛點常常阻礙智聯化愿景的實現。
以往為了實現規?;?,Cortex-M軟件生態系統需要聯合出一套一致的標準,以實現軟件在多個設備上的可移植性和重復使用,而Project Centauri的落地正是為了實現這一目標,使開發者能夠專注于真正重要的創新和差異化。該項目包含Open-CMSIS-Pack,并已經獲得9500個微控制器和450塊開發板的支持,能讓軟件供應商在這些設備上輕松擴展其產品。
Arm持續對Project Centauri進行投資,此次同時發布開放物聯網SDK框架 (Open IoT SDK Framework) 的版本,其中包含全新Open-CMSIS-CDI軟件標準,這是一個由社區驅動并托管在Linaro的項目,為Cortex-M生態系統定義了一個通用設備接口。目前已有八家來自芯片合作伙伴、云服務提供商、ODM和OEM廠商等主要行業參與者加入。
滿足中國生態系統的需求
在發布會上Arm物聯網兼嵌入式事業部副總裁Mohamed Awad表示,Arm架構是物聯網的基石,生態系統能力將是Arm體現競爭優勢的關鍵因素。關于在中國市場,開發者提出生態系統需要本地支持,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。
基于此類需求,Arm正在生態系統中積極工作,將Arm虛擬硬件直接集成到一系列廣泛的服務和工具中,包括與面向全球市場的GitHub和中國國內市場的極狐GitLab等許多熱門服務進行集成。
除此以外,Arm此次宣布通過亞馬遜AWS在全球其他地區所提供的所有Corstone和M系列的虛擬硬件,現在已經可以通過AWS中國獲取,這意味著中國生態系統合作伙伴可以通過AWS中國輕松訪問相關解決方案。事實上在過去的幾個月, 百度、深圳未艾智能(VoxAI)、上海麥士 (mSlink) 、聲加科技 (Sound+)等中國人工智能公司都大力采用了Arm虛擬硬件,享受到全新的物聯網開發流程體驗。
相信在未來,Arm物聯網全面解決方案將為行業帶來持續性改變,助力物聯網經濟茁壯發展。