文︱郭紫文

图︱Arm

 

数字经济盛行,物联网已成为数字化转型的关键节点。从全球物联网市场来看,其产业规模及应用市场都呈现出普遍增长的趋势。然而,复杂多样、规模庞大的物联网应用,为相关软硬件及系统设计带来了相当大的挑战。在Arm物联网兼嵌入式事业部副总裁Mohamed Awad看来,从产业的角度来看,缓慢的产品设计、效率低下的软件开发,以及缺乏规模化的软件和服务都严重阻碍了物联网的发展。

 

基于此,Arm推出了物联网全面解决方案(Total Solutions for IoT),为全球开发者提供更简单、更现代的软件开发方法,从底层设计方式为物联网市场带来变革性创新,帮助开发者加速产品上市时程。

 

Arm始终致力于为软硬件开发者打造场景定义的计算,并进一步释放物联网潜能。Mohamed Awad指出,物联网领域的厂商们对于更高性能、更高安全性及更快上市时间的需求愈发强烈,从而需要更多方案选择、更简单的开发和更安全的处理能力,才能继续扩大规模。以需求为导向,Arm新增了针对语音识别、面向云原生边缘设备的两款全面解决方案,并大幅扩展了Arm虚拟硬件库。

 

 

Arm物联网全面解决方案

 

回顾Arm物联网全面解决方案,由Arm Corstone、Arm虚拟硬件与Project Centauri三个关键组件组成。“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助力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。”Mohamed Awad表示。

 

 

Arm Corstone

 

作为全面解决方案的根基,Arm Corstone子系统经过了严格验证,并汇集了硬件开发者所需的全部要素,专为特定用例而设计,大幅加快了芯片流片和量产进程,协助客户更专注自身差异化。

 

针对MCU设计与开发,Cortex-M微控制器系列在稳定性、低中断延迟、低功耗管理,以及硬件安全功能等方面具有诸多优势。而本次发布的Cortex-M85通过结合微架构功能和Arm Helium技术,具有出色的机器学习表现,有效提高了工作负载的处理能力,处理速度也大幅提升,为MCU的安全性和高性能设定了新的标准。基于全新的Corstone-310,充分利用Cortex-M85的先进功能,结合Ethos-U55 NPU,Arm针对语音识别的全面解决方案保障了客户以最快速度高效构建最安全、最高性能的MCU子系统。

 

 

“物联网不仅仅是MCU,智能摄像头、销售点终端、机器人和物联网网关等应用需要性能更为强大的平台,可以运行Linux等丰富的操作系统。”Mohamed Awad指出,为解决这一问题,Arm推出了Corstone-1000。为支持广泛的性能点,Corstone-1000基本配置了Cortex-A32,同时可扩展至Cortex-A53,支持创建性能卓越、极为节能的异构系统,能够简化软件开发,并保证安全性能。

 

 

Arm虚拟硬件

 

在Mohamed Awad看来,Arm虚拟硬件颠覆了市场,改变了物联网开发软件的方式,并将全新类型的开发者带入产业生态系统中。首个Arm虚拟硬件目标是基于Cortex-M55的Corstone-300子系统设计的虚拟拷贝。通过Arm虚拟硬件,Lab126、谷歌等合作伙伴无需实体芯片即可实现软件开发,并且不必担心跳线、电线与硬件可用性。

 

 

针对物联网设备的集成、ML DevOps和安全更新的简化,Arm虚拟硬件可在芯片尚未流片时对其进行软件开发,很大程度上加快了产品上市时间。此外,基于云的Arm虚拟硬件无需建立硬件集群,善用现代开发流程的优势。Mohamed Awad表示,自推出以来,Arm虚拟硬件已经获得了数百名开发者的良好反馈。如今,Arm再次大幅扩展了Arm虚拟硬件库,能够支持第三方设备和大多数Cortex-M产品线。

 

Project Centauri

 

“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。” Mohamed Awad指出,为了使开发者能够专注于创新,Project Centauri结合了标准、安全性和生态系统,扩展了物联网软件创新,从而避免了开发者在不同硬件之间进行移植。

 

 

以Open-CMSIS-Pack为例,这是一种可在任何开发者环境中使用的通用格式,它将软件打包并交付给已支持该标准的9500个微控制器和450个开发板。Mohamed Awad补充道,Arm还将FreeRTOS和TencentOS等热门实时操作系统新增至Open-CMSIS-Pack可用软件列表。此外,Arm还交付了开放物联网SDK架构(Open IoT SDK Framework)的首个版本,涵盖了语音和关键字识别软件及全新Open-CMSIS-CDI软件标准。过去六个月,已有8家来自芯片合作伙伴、云服务提供商等主要行业参与者加入了这一项目。

 

从需求出发构建生态

 

“生态系统是Arm一直以来不变的承诺。”Mohamed Awad表示,Arm一直根植于嵌入式及物联网市场,致力于为生态系统合作伙伴提供最高效的产品上市路径,确保其最大程度上善用软件及硬件生态系统资源,支持其在物联网及嵌入式市场中的繁荣发展。

 

对于开发者而言,Arm物联网全面解决方案满足了其对三大关键领域的迫切需求。首先,Arm为绝大部分Cortex-M产品提供了Arm虚拟硬件,让开发者无需理会硬件问题,即可进行软件的开发、测试和验证。其次,Arm通过将Arm虚拟硬件直接集成至现有服务和工具中,从而将其嵌入开发者现有的开发工作流程。

 

此外,面对中国市场,Arm提供了更完善的生态系统本地支持服务。Mohamed Awad指出,目前,所有Corstone和M系列的Arm虚拟硬件目标均可通过AWS中国获取,中国生态系统合作伙伴可轻松访问并利用这些解决方案。

 

“Arm架构是物联网的基石。”Mohamed Awad表示,展望未来,Arm将进一步聚焦生态系统开发工作的简化,不断升级和优化Arm物联网全面解决方案,推动物联网产业发展壮大。