ARM主打安全，M23和M33要接M0+和M3/M4的班

　　2016年11月2日，2016 ARM年度技術(shù)論壇(北京場(chǎng))舉行。會(huì)上，ARM全球營(yíng)銷(xiāo)和戰(zhàn)略聯(lián)盟副總裁Ian Ferguson與ARM應(yīng)用市場(chǎng)事業(yè)部總經(jīng)理Noel Hurley分享了ARM“從端到云”各細(xì)分領(lǐng)域的最新動(dòng)向，其核心就是安全。

　　現(xiàn)在處理器核發(fā)展的關(guān)鍵不是性能越來(lái)越高，而是功能種類(lèi)可以越來(lái)越多。例如物聯(lián)網(wǎng)需要安全，過(guò)去在Cortex-M0+和Cortex-M3/M4處理器之外要加上安全模塊，而Cortex-M23和Cortex-M33直接在核中加入了ARM TrustZone?技術(shù)。另外，全球十大MCU供應(yīng)商中的絕大部分均已獲得兩款產(chǎn)品或其中一款的授權(quán)。主要合作伙伴包括ADI、Microchip、新唐科技、NXP、瑞薩電子, Silicon Labs 和意法半導(dǎo)體。

　　為何這么短的時(shí)間內(nèi)，大家都積極支持Cortex-M23和Cortex-M33?

　　據(jù)悉，用途廣泛的Cortex-M33具備功能配置選項(xiàng)，包括協(xié)處理器接口、DSP和浮點(diǎn)計(jì)算，相較Cortex-M3 和 Cortex-M4擁有更出色的性能與能效表現(xiàn)。在Cortex-M0+作為小尺寸超低功耗微處理器所設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)之上，Cortex-M23能夠滿足對(duì)安全性要求最為嚴(yán)苛的設(shè)備需求。另外，全新的Cortex-M處理器能夠向后兼容ARMv6-M 和 ARMv7-M架構(gòu)，支持直接和快速的移植，有助于加快產(chǎn)品研發(fā)周期。

　　還有，TrustZone CryptoCell-312 能夠強(qiáng)化SoC，通過(guò)一組豐富的安全特性保護(hù)代碼和數(shù)據(jù)的真實(shí)性、完整性和機(jī)密性。

　　有了Cortex-M23和Cortex-M33，是否過(guò)去的核就不需要了?理論上是這樣，但是要經(jīng)過(guò)一個(gè)漫長(zhǎng)的過(guò)程，才能到達(dá)終點(diǎn)。實(shí)際上，ARM CEO Simon Segars二十年前是ARM7設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)的領(lǐng)導(dǎo)，如今ARM7仍占ARM出貨量的20%。

　　那么預(yù)計(jì)何時(shí)Cortex-M23和Cortex-M33才能在市場(chǎng)上大規(guī)模采用?相比手機(jī)，MCU市場(chǎng)的回本速度很慢，至少兩年時(shí)間內(nèi)很難回本。預(yù)計(jì)2017年(明年)全球會(huì)有帶Cortex-M23和Cortex-M33的芯片出貨，而帶有這兩核的電子產(chǎn)品的上市最快也預(yù)計(jì)在2018年，屆時(shí)至少是百萬(wàn)數(shù)量級(jí)。當(dāng)然，這個(gè)數(shù)字與2015年150億個(gè)的總出貨量相比相比還是很小的。

　　Cortex-M23和Cortex-M33的應(yīng)用有何區(qū)別?Cortex-M23主要用于收集信息，例如低成本的無(wú)線功能，諸如智能照明，空氣和土壤的溫度和濕度等應(yīng)用。而Cortex-M33側(cè)重信號(hào)處理功能，例如從麥克風(fēng)收集到聲音中來(lái)分辨其中的槍聲。

　　既然Cortex-M23和Cortex-M33是Cortex-M0+和Cortex-M3/M4處理器的安全版，為何命名沒(méi)有它們的元素?實(shí)際上，新的Cortex-M23和Cortex-M33是基于ARMv8-M架構(gòu)，命名法主要依據(jù)是功耗的高低而劃分。有M2x、M3x、M5x等，例如未來(lái)可能出現(xiàn)M24、M25等系列。那么，未來(lái)是否會(huì)有M1x?答案是肯定不會(huì)。那么為何沒(méi)有M4x?因?yàn)楣目偟糜猩仙囊粋€(gè)臺(tái)階吧，ARM想直接跳到M5x。

　　會(huì)上，ARM也介紹了更多技術(shù)，例如采用ARM CoreLink系統(tǒng)IP的物聯(lián)網(wǎng)子系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)更快、最低風(fēng)險(xiǎn)的芯片上市周期;TrustZone CryptoCell技術(shù)有助于強(qiáng)化安全SoC設(shè)計(jì);采用ARM Cordio radio IP的完整無(wú)線解決方案，支持802.15.4 和Bluetooth5;通過(guò)ARM mbed Cloud，云服務(wù)能夠支持物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的安全管理;ARM Artisan IoT POP IP針對(duì)臺(tái)積電40ULP工藝實(shí)現(xiàn)優(yōu)化。

　　《電子產(chǎn)品世界》編輯對(duì)mbed非常有興趣，因?yàn)橐恍┐笮蚆CU公司也有自有的嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)(OS)，風(fēng)河等公司的OS既支持英特爾架構(gòu)(IA)也支持ARM架構(gòu)，客戶為何要選擇mbed?ARM認(rèn)為這是客戶的選擇，就像世界上有很多處理器核一樣，ARM是人們自由選擇的結(jié)果。mbed的特點(diǎn)是開(kāi)源的。另外，選擇OS主要看應(yīng)用，就像談到智慧城市，也有不同的關(guān)注方面。相對(duì)來(lái)說(shuō)，，如果關(guān)注末端節(jié)點(diǎn)，mbed是較為合適的。此次發(fā)布的ARM mbed Cloud,主要是為了方便客戶(諸如阿里云、百度云等)等管理終端，特點(diǎn)是安全。

　　不久前，軟銀收購(gòu)了ARM，ARM到底獲得了什么好處?據(jù)悉，ARM獲得了來(lái)自軟銀的投資，主要用于物聯(lián)網(wǎng)（IoT）的拓展，其中服務(wù)器是重點(diǎn)之一。

　　關(guān)于服務(wù)器/數(shù)據(jù)中心，Imagination稱(chēng)采用流水線結(jié)構(gòu)，并且擁有大量相關(guān)專(zhuān)利，可以最多擴(kuò)展到1000多條流水線，用于網(wǎng)路數(shù)據(jù)中心等。ARM的方式是多核，認(rèn)為多核的好處是可以使每個(gè)核的性能功耗比最高，ARM將來(lái)要推出更多的核。筆者認(rèn)為ARM說(shuō)的是其大小核(big.LITTLE)架構(gòu)。

　　那么，這兩年如火如荼的嵌入式界大并購(gòu)，對(duì)ARM有何影響。兩位發(fā)言人互相推了半天話筒，Noel稱(chēng)盡管購(gòu)買(mǎi)客戶數(shù)量少了，但每家更有購(gòu)買(mǎi)實(shí)力，購(gòu)買(mǎi)的種類(lèi)更多。Ian解釋道，ARM IP業(yè)務(wù)包括兩部分，版權(quán)(Royalty)和授權(quán)(License)。對(duì)于版權(quán)，關(guān)注采用的數(shù)量，無(wú)論公司多少，總數(shù)量是在增加的。對(duì)于授權(quán)，每家客戶購(gòu)買(mǎi)的種類(lèi)更多，因此也有足夠的收入。

　　至此，再加入點(diǎn)題外話，筆者猜想，新聞稿中的主要合作伙伴包括ADI、Microchip、……?？粗行┕?。高性能模擬芯片廠商——ADI過(guò)去不是ARM在嵌入式界的主流客戶，但是這次排在第一名，這里面大有文章，可見(jiàn)ADI進(jìn)軍物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)的殺手锏之一是增加MCU/智能功能。

　　堅(jiān)持自有核和MIPS架構(gòu)的Microchip排在第二名，可見(jiàn)收購(gòu)Atmel的用意之一，是進(jìn)軍ARM架構(gòu)市場(chǎng)。

　　那么新的問(wèn)題來(lái)了，ARM如此一統(tǒng)領(lǐng)芯片廠商，并集成更多的功能，是否會(huì)造成其上游——芯片的同質(zhì)化?ARM認(rèn)為不會(huì)，因?yàn)閼?yīng)用是千差萬(wàn)別的，各種芯片面向的應(yīng)用不同。換一個(gè)角度看，這些功能將來(lái)就是芯片的基本功能，就像沒(méi)必要在藍(lán)牙接口標(biāo)準(zhǔn)上有差異化一樣。往遠(yuǎn)處看，差異化可以是多方面，除了技術(shù)差異化，還可以是渠道差異化、營(yíng)銷(xiāo)差異化等。

　　小結(jié)

　　安全是物聯(lián)網(wǎng)的重要瓶頸之一，此次ARM的重磅推出，看似雪中送碳，也使嵌入式芯片更加歸一到ARM旗下。而且現(xiàn)在芯片廠商不僅要跟，競(jìng)爭(zhēng)的焦點(diǎn)可能還在于誰(shuí)跟得更緊。