ARM全力打造連網的世界
人們都在憧憬著即將到來的物聯網時代,可是萬萬不能忽略了一個問題,物聯網是一個更講究功效的應用,沒有高效的電力轉換要實現各種功能是不可能的。
在較近的2015 ARM年度技術論壇上,許多與物聯網相關的話題都在談低功耗。的確,移動計算技術的成熟加速了互聯網的發展,智能硬件、智能嵌入式、物聯網已經成為下一波科技熱潮。作為全球移動計算核心技術的IP領導廠商,ARM以“Shaping
the Connected World”為主題,展開了一系列的主題演講,包括產業市場新趨勢、產品技術新動向、物聯網發展新動力等,帶領聽眾邁入萬物互連的時代。
超高功效處理器應運而生
ARM此次介紹的幾款產品都與功耗有關,例如Cortex-A35處理器的特點是超高功效。ARM處理器部門市場營銷總監Ian Smythe表示,該處理器是基于ARMv8-A處理器架構的全新超高功效CPU系列的首款產品,該系列專為成長快速的移動和嵌入式應用而設計。ARMv8-A架構具有64位和32位運算能力以及完整的加密功能,Cortex-A35因而得以開創更豐富的用戶體驗。它的推出代表ARMv8-A架構全面進軍移動和嵌入式市場。
Ian Smythe介紹說,Cortex-A35很自然地承襲了以功耗效率和體積小巧著稱的Cortex-A7,迄今已有超過十億支智能手機和平板計算機搭載Cortex-A7。此次推出全球較高功效的64位移動處理器,ARM和合作伙伴將為下一個十億智能手機用戶帶去64位運算的優勢。
他強調,Cortex-A35是有史以來功效較高的ARM Cortex-A系列處理器。它不但擁有Cortex-A7處理器的功耗水平和ARM big.LITTLE™多核可配置性,還具備ARMv8-A架構所具有的軟件成熟性和64位運算性能。在32位移動工作負載下,Cortex-A35的性能和功效較Cortex-A7平均提升20%,并在采用28納米制程、在1GHz操作環境下運作時,每顆核的功耗小于90毫瓦。總體而言,Cortex-A35處理器是“每毫瓦性能”方面的佼佼者,能夠提供完整且無與倫比的64位移動用戶體驗。
據Ian Smythe介紹,Cortex-A35是全新超高能效處理器系列的首款產品,可將ARMv8-A架構的優勢整合到低功耗嵌入式應用之中,例如單主板計算機和汽車電子產品。對于期待以有限的功耗提供更多特色和功能的市場而言,該處理器系列堪稱是業界較強大的全新IP選擇。此外,為支持嵌入式應用的差異化和快速部署,ARM為合作伙伴提供完整的培訓和設計輔助服務,全力支持新處理器系列上市。
更省電、更出彩的圖形處理器
在接受媒體采訪時,ARM多媒體處理器事業部市場營銷副總裁Dennis Laudick表示,制造商無不絞盡腦汁為產品添加獨特功能,以滿足移動和物聯網設備必須提供更多沉浸式體驗的市場需求。例如,運動用品和智能手表制造商就如何使他們的產品為運動員提供更佳的運動反饋信息而互相較勁。此外,豐富的圖形處理能力讓運動成績和健康狀況可以實時顯示,并以更多元和嶄新的方式進行評估和呈現。如何兼顧能效和豐富的圖形處理能力對物聯網設備制造商而言至關重要。
他說,ARM推出的全新高能效的ARM
Mali-470圖形處理器(GPU)賦予可穿戴和物聯網設備媲美智能手機的視覺享受,讓智能手表、家用網關和電器、工業控制面板以及醫療監視器等對功耗要求嚴苛的產品能夠展現更出色的用戶界面。
他介紹說,ARM仔細審視了整體系統級芯片(SoC)的每一毫瓦耗能,以協助OEM廠商優化能效,從而拓展新商機。對于諸如可穿戴設備,入門款智能手機和物聯網設備這類要求低功耗并實現精致畫質的設備而言,提高能效顯得格外重要。Mali-470在追求極致省電的同時,還擁有性能超強的用戶界面,從而滿足市場需求。
據介紹,Mali是針對移動設備業界首屈一指的可授權GPU IP,累計已有超過10億臺設備采用Mali-400系列IP。得益于Mali-400所取得的成功,Mali-470在相同的工藝條件下,僅以一半的耗電量就能達到同樣豐富的圖形表現。這將向ARM的芯片合作廠商提供可擴展的SoC選項,使他們針對全新低功耗設備的需求,設計嵌入式圖形子系統。
利用Mali-470可以將智能手機體驗延伸至其他裝置,開拓更豐富的體驗。移動和物聯網平臺的用戶界面和顯示屏幕越來越講究互動性和沉浸式體驗,然而芯片設計團隊卻面臨降低功耗和縮小尺寸的挑戰。Mali-470能夠協助SoC設計者應對挑戰,其優勢包括:與Mali-400相較,功耗可降低一半,能效提高兩倍;針對屏幕分辨率優化能效,單核心配置可達640x640屏幕分辨率,多核心配置則可達更高分辨率;提高畫面幀頻并改善整體即時響應能力;降低芯片成本,芯片尺寸比Mali-400縮小10%;搭配低功耗的ARM
Cortex?-A7 或 Cortex-A53處理器,可為功耗要求嚴苛的設備打造優化的SoC。
為開發者提供免費IP
在中國,物聯網、混合信號以及通用嵌入式應用等領域對于訂制SoC的需求正日益增長。一個好消息是,ARM宣布為商業化前SoC設計提供免費M0內核。在“2015
ARM年度技術論壇”上ARM公司重點介紹了這一服務,即為采用ARM
Cortex-M0處理器進行商業化之前的SoC元件的設計、原型建模和制造的設計人員提供免費的Cortex-M0處理器IP,以及低成本的FPGA原型建模。設計人員可以通過ARM DesignStart門戶網站獲取這一打包服務,具體包括:Cortex-M0處理器及系統設計工具包(SDK),其中包括系統IP、外設、測試平臺以及相關軟件;一份關于完整的ARM Keil® MDK開發工具的90天免費授權許可。
ARM處理器部門總經理James McNiven表示,這一打包服務為設計人員免除了在采用預配置的Cortex-M0處理器進行新的SoC設計、仿真和測試時通常所必須的前期授權所帶來資本壓力。此外,這一打包服務還提供價格為995美元的Versatile™ Express FPGA開發板,可供設計人員將其設計推進到原型建模階段。
他繼續說,開發者如果希望對其設計進行商業化量產,可以以40,000美元的價格購買簡化的、標準化的快速授權,從而將ARM Cortex-M0處理器相關IP、SDK和Keli MDK開發工具用于商業目的,同時還能得到來自ARM的技術支持。無論是初創公司還是已有一定規模的廠商,升級后的DesignStart門戶網站為更多的SoC開發人員打開了通往ARM技術的大門,并使其設計的商業化量產更便捷、更迅速。
他希望以此服務幫助那些在物聯網及其它嵌入式應用領域的初創公司、創客以及其它新興力量能夠高起點地開始其技術開發,從而加快開發速度并且迅速開發出具有商業可行性的解決方案。該門戶網站上所提供的一攬子服務在業界較廣泛的嵌入式軟件生態系統的支持下,可為使用業界領先的ARM技術進行設計和生產的設計人員提供一條捷徑。
確保智能嵌入式設備安全性
隨著物聯網的不斷創新和廣泛采用,新的網絡安全威脅也隨之增加,安全已成為物聯網應用的關鍵。在會上,ARM宣布正式推出包含ARM TrustZone技術的ARMv8-M架構,確保開發者能夠快速、高效地保護所有嵌入式或物聯網設備。
James McNiven表示,通過提供安全性、增強的可拓展性以及更好的調試功能,ARMv8-M架構有助于開發者更便捷地滿足下一代嵌入式設備的需要。安全性至關重要,然而小型嵌入式設備所受到的保護有限或者由軟件提供,這對于開發者的技術專長提出了很高的要求。現在ARMv8-M架構將安全性保護延伸至硬件架構,從而更容易、更高效地實現安全性。
他介紹,不僅限于架構,ARM的TrustZone CryptoCell產品系列將數據保護提升到了新的水準。這一增強的安全技術會創建一個硬件安全附加層,實現高價值資產的隔離存儲,提供優化的加密法和對重要信息的生命周期管理。
此外,全新架構幫助開發者更輕松、便捷地編寫代碼,覆蓋從較高能效到較高性能的基于ARMv8-M架構的各種處理器。它還能更簡便地將低功耗的ARM Cortex-M處理器與性能更強Cortex-A處理器整合,進而研發更高性能的系統級芯片(SoC)產品。通過提升行業設計高端嵌入式SoC的能力,ARM為智能互聯技術帶來了更多機遇。所有對安全數據的分析和使用會帶來全新價值的領域都將得益于此,包括健康、識別或者工廠機器管理。
會上,ARM物聯網部門產品戰略總監Paul Bakker還向媒體介紹了ARM嵌入式技術加速物聯網發展,以及“物聯網操作系統”mbed物聯網設備平臺,包括物聯網操作系統mbed OS。ARM全球處理器和物聯網部門相關負責人與媒體分享了ARM在CPU GPU IP較新的技術更新、ARM對全球移動計算產業的愿景與布局,以及ARM如何支持更便捷的SoC設計,并提升智能硬件的安全性,創造可擴展并安全的物聯網世界。
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