物联网时代，ARM全力推动万众创新

2016-03-13芦潇静

单片机与嵌入式系统应用 2016年1期

物联网时代，ARM全力推动万众创新

本刊记者芦潇静

移动计算技术的成熟加速了互联网的发展，智能硬件、智能嵌入式、物联网已经成为下一波科技热潮。近日，ARM以“Shaping the Connected World”为主题，在年度技术论坛上展开了一系列的主题演讲，包括产业市场新趋势、产品技术新动向、物联网发展新动力等，带领听众迈入万物互联的时代。

抓住物联网机遇，不断创新

这是一个万众创新、大众创业的时代，只有不断创新，才能给产业发展带来价值。2015年9月，ARM与智能终端平台技术提供商中科创达公司共同成立了“安创空间科技有限公司”(简称“安创空间加速器”)，目的正是加速中国智能硬件开发的创新，促进本土产业与国际市场的联动，通过整合ARM生态系统合作伙伴的软硬件资源，为初创公司以及OEM厂商提供所需的专业技术与工程支持。借助安创空间加速器提供的一站式服务，智能硬件等创新应用将有望更加迅速地进入市场，从而加速中国物联网产业的蓬勃发展。

ARM执行副总裁兼大中华区总裁吴雄昂认为，物联网的发展关键在于计算和信任。其中，信任是人工智能的最大挑战，万物互联的时代，ARM公司对安全问题将更加重视。要想抓住IoT机遇，首先要加快产品的上市速度，ARM利用其产品和技术竭力帮助合作伙伴缩短开发周期，且设计后即可快速与云进行连接，同时保证传输数据可靠安全，从而迅速实现大规模的应用。

针对成长快速的移动和嵌入式应用，ARM推出了ARM Cortex-A35处理器，为64位处理器树立了功耗效率新标竿。作为全新超高能效处理器系列的首款产品，Cortex-A35可将ARMv8-A架构的优势整合到低功耗嵌入式应用之中，例如单主板计算机和汽车电子产品。对于期待以有限的功耗提供更多特色和功能的市场而言，该处理器系列堪称最佳全新IP选择。此外，为支持嵌入式应用的差异化和快速部署，ARM为合作伙伴提供完整的培训和设计辅助服务，全力支持新处理器系列上市。

ARM和合作伙伴已经建立起一个快速扩张的64位生态系统，当前出货的智能手机中超过50%采用基于ARMv8-A架构的SoC。据ARM处理器事业部总经理James McNiven介绍，迄今为止，已有超过十亿台智能手机和平板计算机搭载Cortex-A7，而Cortex-A35承袭了以功耗效率和体积小巧著称的Cortex-A7，ARM和合作伙伴将为下一个十亿智能手机用户带去64位运算的优势。

Cortex-A35不但拥有Cortex-A7处理器的功耗水平和ARM big.LITTLE多核可配置性，还具备ARMv8-A架构所具有的软件成熟性和64位运算性能。在32位移动工作负载下，Cortex-A35的性能和功效较Cortex-A7平均提升20%，并在采用28 nm制程、1 GHz操作环境下运作时，功耗低于90 mW。因此，Cortex-A35能够提供完整且无与伦比的64位移动用户体验。而与Cortex-A53相比，Cortex-A35每个核能降低33%的功耗，芯片面积减少25%。

ARM 致力于将基于ARM Cortex-M处理器设备的安全性延伸至硬件层，确保开发者能够快速、高效地保护所有嵌入式或物联网设备。ARMv8-M架构在ARM TechCon 2015举行期间正式推出，其包含ARM TrustZone技术，能够很好地满足这一需求。通过在整个处理器系统中创建独立的可信和非可信状态，TrustZone能够隔离软件和硬件，缩小受攻击范围，从而确保数据、固件和外设的安全性。

ARM的TrustZone CryptoCell产品系列还提供有硬件加解密资源，将数据保护提升到了新的水准。这一增强的安全技术会创建一个硬件安全附加层，实现高价值资产的隔离存储，提供优化的加密法和对重要信息的生命周期管理。

TrustZone技术在Cortex-A中应用了多年，已经用于数十亿设备中。ARMv8-M架构的推出将ARM TrustZone技术拓展至微处理器，并为处理器硬件创建基础，帮助开发者更便捷地赋予小型嵌入式设备安全性。作为对ARMv8-M架构的补充，ARM AMBA 5 AHB5规范也已推出，目的是将安全贯穿于SoC内部，提供系统级安全，从而将TrustZone安全性基础从处理器拓展至嵌入式设计的整个系统。

为了进一步加速基于ARMv8-M的系统设计，ARM在设计周期早期就提供软件开发工具、软件抽象层以及架构参考虚拟建模。这些组件使得系统架构师和软件工程师在设备尚未成型前,就能够开发支持TrustZone功能的嵌入式或物联网应用。

ARM公司将为采用ARM Cortex-M0处理器进行商业化之前的SoC元件的设计、原型建模和制造的设计人员提供免费的Cortex-M0处理器IP，以及低成本的FPGA原型建模。设计人员可以通过ARM DesignStart门户网站获取这一打包服务。

开发者如果希望对其设计进行商业化量产，可以以40 000美元的价格购买简化的、标准化的快速授权，从而将ARM Cortex-M0处理器相关IP、SDK和Keil MDK开发工具用于商业目的，同时还能得到来自ARM的技术支持。未来，ARM还将在其他产品系列中推广这种策略。

无论是初创公司，还是已有一定规模的厂商，升级后的DesignStart门户网站都能为其提供ARM技术支持，并使其设计的商业化量产更便捷、更迅速。对于那些首次采用ARM技术的公司而言，所带来的价值尤为可观。ARM希望能够帮助物联网或其他嵌入式应用领域的初创公司、创客以及其他新兴力量，使其以更高的起点开启技术开发，从而迅速开发出具有商业可行性的解决方案。

全新高能效的ARM Mali-470 图形处理器(GPU)，

能够赋予可穿戴设备和物联网设备媲美智能手机的视觉享受，让智能手表、家用网关和电器、工业控制面板以及医疗监视器等,对功耗要求严苛的产品能够展现更出色的用户界面。

移动和物联网平台的用户界面和显示屏幕越来越讲究互动性和沉浸式体验，然而芯片设计团队却面临降低功耗和缩小尺寸的挑战，Mali-470能够协助SoC设计者应对挑战。其与Mali-400相比，功耗可降低一半，能效提高两倍，可搭配低功耗的ARM Cortex-A7或Cortex-A53处理器，可为功耗要求严苛的设备打造优化的SoC。由于Mali-470 采用和Mali-400 相同的业界标准OpenGL ES 2.0 驱动器栈，因此开发人员不仅无需重新优化现有的应用程序，还能获益于长期支持。

结语

1990年，ARM公司从Acorn和Apple Computer的合资公司中拆分出来，25年后的今天，基于ARM架构的芯片全球出货量超过750亿，应用范围覆盖传感器、智能手机及服务器。ARM辉煌的业绩得益于其庞大的生态系统,作为这一平台的建立者，ARM公司用心经营并不断创新。每个合作伙伴都可以充分利用各种资源打造自己的产业链和生态系统，共同推动整个生态系统的良性发展。