去年秋季的ARM TechCon上，軟銀集團(tuán)總裁孫正義談到全球?qū)?huì)有一萬(wàn)億互聯(lián)設(shè)備的概念。為了實(shí)現(xiàn)這樣一個(gè)宏大愿景，需要相應(yīng)支撐的技術(shù)基礎(chǔ)特別是定制化的SoC系統(tǒng)，而且技術(shù)本身必須是高效、被業(yè)界證實(shí)的支撐架構(gòu)，同時(shí)還要有廣泛的生態(tài)系統(tǒng)。

2017年6月20日，ARM對(duì)外宣布對(duì)旗下的DesignStart項(xiàng)目進(jìn)行升級(jí)，加入了ARM Cortex-M3處理器和相關(guān)的IP子系統(tǒng)，幫助開(kāi)發(fā)者更簡(jiǎn)單、更快速、更低風(fēng)險(xiǎn)地實(shí)現(xiàn)定制化SoC。

ARM計(jì)算產(chǎn)品事業(yè)部高級(jí)產(chǎn)品營(yíng)銷經(jīng)理Phil Burr表示：“孫正義提到未來(lái)一萬(wàn)億設(shè)備的數(shù)字，因?yàn)槲覀円呀?jīng)成為了軟銀的一部分，所以ARM也非常大膽的邁出了變革的一步，我們希望成為這一萬(wàn)億互聯(lián)設(shè)備實(shí)現(xiàn)中的一部分，能夠讓芯片開(kāi)發(fā)人員更加便捷、容易、高效的實(shí)現(xiàn)芯片的開(kāi)發(fā)。”

低功耗芯片系統(tǒng)設(shè)計(jì)的快速通道

自2010年開(kāi)始，ARM就通過(guò)DesignStart項(xiàng)目為開(kāi)發(fā)者提供ARM IP的快速通道。兩年前，ARM通過(guò)DesignStart開(kāi)放了Cortex-M0系統(tǒng)。外部的芯片、開(kāi)發(fā)、設(shè)計(jì)人員通過(guò)ARM DesignStart門戶，能夠訪問(wèn)和獲得Cortex-M0以及數(shù)以百計(jì)的IP子系統(tǒng)。

在2015年的時(shí)候，ARM讓外部的芯片開(kāi)發(fā)員獲得三個(gè)評(píng)估，同時(shí)還能夠僅付4萬(wàn)美元就可以獲得基于Cortex-M0之上快速芯片開(kāi)發(fā)。今天，DesignStart項(xiàng)目又有了升級(jí)。

首先，能夠讓外部的芯片開(kāi)發(fā)員即時(shí)獲得Cortex-M3這樣一個(gè)最為主流、使用最為廣泛的嵌入式智能芯片技術(shù)。同時(shí)，無(wú)需支付預(yù)付的授權(quán)費(fèi)用，外部人員就可以免費(fèi)率先進(jìn)行Cortex-M0或者Cortex-M3的開(kāi)發(fā)。同時(shí)ARM也為那些以前沒(méi)有做過(guò)這種定制化芯片開(kāi)發(fā)的公司提供了SoC片上系統(tǒng)設(shè)計(jì)、輔助服務(wù)。

通過(guò)DesignStart，AMR為開(kāi)發(fā)者提供兩個(gè)類型的服務(wù)，一個(gè)是DesignStart Eval評(píng)估服務(wù)，讓開(kāi)發(fā)者即時(shí)、免費(fèi)地獲得評(píng)估、設(shè)計(jì)、原型等服務(wù)，Cortex-M0和Cortex-M3的子系統(tǒng)可通過(guò)DesignStart Eval獲得。同時(shí)，希望開(kāi)發(fā)自己定制化芯片的公司可以使用DesignStart Pro，也就是到DesignStart門戶網(wǎng)站上注冊(cè)，簽訂一個(gè)簡(jiǎn)單的合同，就可以訪問(wèn)并獲得全套的商用化SoC IP資源了。

有了DesignStart，就可以通過(guò)最快的通道來(lái)實(shí)現(xiàn)芯片設(shè)計(jì)。首先DesignStart可提供快速、簡(jiǎn)單和無(wú)風(fēng)險(xiǎn)技術(shù)獲取。ARM提供都是經(jīng)過(guò)業(yè)界證實(shí)的技術(shù)。不管是Cortex-M0還是Cortex-M3，都屬于世界上出貨量最高的Cortex-M的芯片，有幾百家公司獲得授權(quán)并使用它們，已經(jīng)被幾百種不同的芯片系統(tǒng)所采用，總計(jì)出貨量達(dá)到了200億片，而其中有一半也就是100億片是在過(guò)去兩年內(nèi)完成出貨的。

除了IP之外，通過(guò)DesignStart還能獲得廣大ARM生態(tài)系統(tǒng)的支撐。在這個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中能看到世界上最龐大的芯片開(kāi)發(fā)人員隊(duì)伍，從中能獲得很多工具以及軟件的支持。

物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的主流芯片

Cortex-M0特點(diǎn)是什么呢？就是它的體積非常之小而且功耗極低。有一些物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備可能需要在幾年的時(shí)間里運(yùn)轉(zhuǎn)，而且僅僅依靠自身所帶的電池，Cortex-M0就非常適合這類產(chǎn)品，比如傳感式。而Cortex-M3是Cortex產(chǎn)品家族中最為廣泛使用的一款芯片，它本身的體積也非常小，可以廣泛應(yīng)用于各種各樣嵌入智能設(shè)備，比如智能路燈、智能家居溫控器、智能燈泡等等。

現(xiàn)在有數(shù)以百計(jì)基于Cortex-M0和Cortex-M3的產(chǎn)品設(shè)計(jì)，很多產(chǎn)品都是基于Cortex-M0和Cortex-M3芯片所設(shè)計(jì)出來(lái)的，從而助推了Cortex-M0和Cortex-M3的出貨量，也就是每30分鐘的出貨量就可以達(dá)到25萬(wàn)片。

事實(shí)上，ARM所提供的不只是Cortex芯片產(chǎn)品本身，還提供很多子系統(tǒng)以及周邊器件。這些子系統(tǒng)都是高度可配置的，如果開(kāi)發(fā)者想修改配置，ARM給他們提供大量系統(tǒng)級(jí)別的IP來(lái)幫助修改。正因如此，新品開(kāi)發(fā)人員只需要專注于開(kāi)發(fā)自己設(shè)計(jì)產(chǎn)品的差異性。這為他們節(jié)約了大量的時(shí)間、金錢和精力。

同時(shí)，ARM也提供了豐富的軟件支撐，比如提供了內(nèi)嵌的OS。有了這種嵌入式OS就意味著能夠?qū)崿F(xiàn)很多功能，包括提升產(chǎn)品的安全性、片上不同器件之間的連接性，同時(shí)OS還帶來(lái)很多的工具，更易于整個(gè)產(chǎn)品的管理。

“我們免除了預(yù)付的授權(quán)費(fèi)，這就意味著這些公司可以以非常低的成本和風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行開(kāi)發(fā)。這極大地幫助了廠商降低他們的開(kāi)發(fā)以及生產(chǎn)芯片的成本，尤其是對(duì)于那些創(chuàng)業(yè)公司而言，他們能夠?qū)崿F(xiàn)更好的現(xiàn)金流。我們采用只收取版權(quán)費(fèi)的收費(fèi)模式，能夠?yàn)檫M(jìn)行芯片開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品公司帶來(lái)低成本。可以看到500萬(wàn)單元開(kāi)發(fā)的成本是低于20萬(wàn)美元的。如果客戶數(shù)量極高的話，我們這邊也有非常靈活的收費(fèi)模式可以配套。” Phil Burr表示。

通往一萬(wàn)億互聯(lián)設(shè)備之路

孫正義的愿景是未來(lái)會(huì)有1萬(wàn)億互聯(lián)的設(shè)備。其中，有的設(shè)備是開(kāi)發(fā)商用現(xiàn)成設(shè)備生產(chǎn)的，有的則要用定制化芯片。隨著芯片技術(shù)不斷的成熟，未來(lái)的定制化芯片將比現(xiàn)在成本更加低廉。對(duì)于定制化的片上系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，由于是定制化的，所以能夠減少板上器件數(shù)量，同時(shí)也能夠降低整個(gè)PCB尺寸等。對(duì)于最終的客戶而言，可降低復(fù)雜度、成本、尺寸等。定制化的SoC能夠?yàn)閺S商實(shí)現(xiàn)新功能，從而實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的差異性。

ARM的一個(gè)合作伙伴叫做S3集團(tuán)。S3集團(tuán)為自己的客戶設(shè)計(jì)了一款針對(duì)閥門控制器定制化芯片。這個(gè)產(chǎn)品聽(tīng)上去并不炫酷，但是非常常見(jiàn)的嵌入式智能工業(yè)環(huán)境工業(yè)控制系統(tǒng)典型的案例。其中，耗電方面降低了70%。因?yàn)槭嵌ㄖ苹男酒麄€(gè)PCB的尺寸降低75%，在物料節(jié)約方面超過(guò)了80%。

也正是因?yàn)橛辛硕ㄖ苹男酒沟媒K端廠商能夠去開(kāi)發(fā)新的服務(wù)，打造新的收入來(lái)源。對(duì)于廠商和開(kāi)發(fā)者而言，其成功并不只是因?yàn)橛羞@樣的一片芯片，更多還有ARM所提供的周邊支持技術(shù)和軟件。

ARM和ARM的生態(tài)系統(tǒng)是如何提供這樣周邊的技術(shù)服務(wù)，來(lái)幫助開(kāi)發(fā)人員進(jìn)行基于ARM架構(gòu)的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)？

首先，ARM和ARM的生態(tài)系統(tǒng)在整個(gè)開(kāi)發(fā)過(guò)程當(dāng)中都會(huì)提供培訓(xùn)，以及其他類型的支持。開(kāi)發(fā)者可以找到幾百種免費(fèi)或者是收費(fèi)的ARM的培訓(xùn)課程。可以用DesignStart獲得在線論壇的支持，同時(shí)ARM還有全球一對(duì)一的專門輔導(dǎo)。同時(shí)，ARM還提供設(shè)計(jì)方面的服務(wù)，稱之為DesignService。ARM可以幫開(kāi)發(fā)者做審校工作，也可以幫助進(jìn)行子系統(tǒng)設(shè)計(jì)方面的建議。還有OEM廠家想自己做設(shè)計(jì)，ARM可以幫他們找到合適的的芯片設(shè)計(jì)公司。在ARM的生態(tài)系統(tǒng)當(dāng)中，有數(shù)以百計(jì)對(duì)ARM方面技術(shù)駕輕就熟的設(shè)計(jì)公司。

ARM專門有這樣一個(gè)ARM Approved Design House的項(xiàng)目，經(jīng)過(guò)ARM認(rèn)證的設(shè)計(jì)公司都在這里面。同時(shí)還有一些設(shè)計(jì)公司，可以提供已經(jīng)測(cè)試的封裝芯片產(chǎn)品，這樣就能夠加速整個(gè)芯片開(kāi)發(fā)的過(guò)程。ARM和生態(tài)系統(tǒng)提供的軟件工具非常豐富，即有免費(fèi)工具軟件，也有收費(fèi)的專業(yè)版工具和軟件。

ARM還提供了很多技術(shù)文件，其中有論文類型的技術(shù)文件，也有指南性質(zhì)的用以幫助進(jìn)行手動(dòng)實(shí)際操作。，“如果簡(jiǎn)單的用一句話來(lái)去總結(jié)的話，就是ARM提供最為簡(jiǎn)單、最為快速、已經(jīng)經(jīng)過(guò)業(yè)界驗(yàn)證、成熟的IP。我們?yōu)榱藢?shí)現(xiàn)軟銀孫正義先生所提到的未來(lái)一萬(wàn)億設(shè)備，免除了Cortex-M0、Cortex-M3版權(quán)的預(yù)付費(fèi)，不管你是一家初創(chuàng)型公司，還是成熟企業(yè)，都可以借由ARM的幫助，從零開(kāi)始進(jìn)行芯片的開(kāi)發(fā)。同時(shí)，ARM也攜手合作伙伴提供相應(yīng)的支撐和培訓(xùn)服務(wù)，幫助加入DesignStart的公司進(jìn)行芯片開(kāi)發(fā)。我們還打造了包含諸多數(shù)量的合作伙伴的生態(tài)系統(tǒng)，共同幫助實(shí)現(xiàn)通往芯片設(shè)計(jì)成功之路。” Phil Burr說(shuō)。

“要實(shí)現(xiàn)一萬(wàn)億的數(shù)量，就要幫助新公司更方便的獲得AMR的IP，要掃除他們做芯片開(kāi)發(fā)道路上的障礙。因此ARM DesignStart項(xiàng)目強(qiáng)調(diào)，讓芯片系統(tǒng)開(kāi)發(fā)人員通過(guò)網(wǎng)絡(luò)去訪問(wèn)這些技術(shù)，只需要點(diǎn)擊一下就能夠5分鐘之內(nèi)獲得這些IP，在幾天內(nèi)實(shí)現(xiàn)商業(yè)化。所以，DesignStart以非常簡(jiǎn)單的方式，讓開(kāi)發(fā)員獲得ARM全套IP，我們認(rèn)為只有這樣才能夠把規(guī)模做大，實(shí)現(xiàn)一萬(wàn)億互聯(lián)設(shè)備。”ARM計(jì)算產(chǎn)業(yè)事業(yè)部高級(jí)營(yíng)銷總監(jiān)Ian Smythe補(bǔ)充說(shuō)。