嵌入式CPU的客制化指令的推出

(2019 年 10 月 8 日，加州圣何塞，Arm TechCon 大會) Arm 首席執(zhí)行官 Simon Segars 今天在 Arm® TechCon 2019 大會中宣布推出 Arm Custom Instructions，這是針對 Armv8-M 架構(gòu)新增的功能。Arm Custom Instruction(客制化指令)讓設(shè)計片上系統(tǒng)(SoC)的合作伙伴，透過特定嵌入式與物聯(lián)網(wǎng)(IoT)應(yīng)用的優(yōu)化，達成市場差異化區(qū)分。

在避免軟件碎片化的情況下，架構(gòu)上可支持完全整合之客制化 CPU 指令的智能與快速開發(fā)。

建立在 Armv8-M 架構(gòu)的關(guān)鍵優(yōu)點上，包括強大的軟件生態(tài)系統(tǒng)、安全性與更快的處理加速 ，且不會產(chǎn)生額外費用。

2020 年上半年開始，Arm Custom Instructions 初期將在 Arm Cortex®-M33 CPU 上實施，并且不會對新的或既有授權(quán)廠商收取額外費用，同時讓 SoC 設(shè)計人員在沒有軟件碎片化風險下，得以針對特定嵌入式與 IoT 應(yīng)用加入自己的指令。

Arm 資深副總裁暨車用與物聯(lián)網(wǎng)事業(yè)部總經(jīng)理 Dipti Vachani 表示：“一個擁有一兆個安全智能設(shè)備的世界，將建立在復(fù)雜應(yīng)用場景的多元性上，同時需要增強硬件與軟件設(shè)計之間的協(xié)同綜效。”她指出：“我們已經(jīng)開發(fā)出 Arm Custom Instructions 以帶動硬件與軟件更密切的共同設(shè)計努力，以便實現(xiàn)特定應(yīng)用的加速，同時開啟更大的設(shè)備差異化。”

CPU：供 Arm 半導(dǎo)體合作伙伴進行創(chuàng)新的框架

不斷演進的 Armv8-M 架構(gòu)配置了 Arm TrustZone™安全技術(shù)，作為其一部分，Arm Custom Instructions 基于一個簡單的指導(dǎo)原則：CPU 是供 Arm 半導(dǎo)體合作伙伴進行創(chuàng)新的框架。這一理念讓芯片設(shè)計人員藉由把其獨特的特定應(yīng)用功能加入 Cortex-M33 CPU 中，有機會將性能與效率進一步向上推進。

Arm Custom Instructions 通過對 CPU 進行修改、保留編碼空間得以實現(xiàn)，幫助設(shè)計人員輕易增加客制化數(shù)據(jù)路徑擴展，同時保有既有軟件生態(tài)系統(tǒng)的完整性。這個功能加上既有的協(xié)處理器接口，可以讓 Cortex-M33 CPU 利用針對機器學(xué)習(xí)(ML)與人工智能(AI)等邊緣計算應(yīng)用場景優(yōu)化的各類型加速器進行擴展。

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更強大的生態(tài)系統(tǒng)靈活性與差異性

Arm Custom Instructions 結(jié)合最近推出的 Arm Flexible Access，突顯出 Arm 強化其提升半導(dǎo)體合作伙伴靈活性與差異性的承諾，支持它們擁抱 ML、AI、自動駕駛、5G 與 IoT 等全新邊緣計算的機會。為了進一步強化這個承諾，Custom Instructions 在未來的 Arm Cortex-M CPU 上，將變成標準功能。Arm Cortex-M CPU 是 Arm 歷來最成功的 CPU 之一，Arm 的半導(dǎo)體合作伙伴迄今已經(jīng)出貨超過 500 億顆基于 Cortex-M 的芯片。

合作伙伴引言：

IAR 系統(tǒng)公司總裁兼首席執(zhí)行官 Stefan Skarin 表示：“SoC 廠商經(jīng)常需要經(jīng)過優(yōu)化的工具以延展他們設(shè)計的能力，并且不會在安全性、防護性上打折扣，或危及他們在 IAR Embedded Workbench 等既有開發(fā)工具上的投資。Arm Custom Instructions 為他們提供了一個簡單卻強大的機制，得以應(yīng)對他們獨特的需求，同時保有既有流程的完整性與效率。”

恩智浦半導(dǎo)體微控制器部門資深副總裁兼總經(jīng)理 Geoff Lees 表示：“Arm 全新的 Custom Instructions 功能讓諸如恩智浦半導(dǎo)體等芯片供應(yīng)商，得以向其客戶提供全新程度的特定應(yīng)用指令集優(yōu)化，以便為全新與新興的嵌入式應(yīng)用提升性能、功率耗散以及靜態(tài)代碼尺寸。此外，所有的這些改良都可以在廣闊的 Cortex-M 生態(tài)系統(tǒng)中達成，讓客戶得以將他們既有的軟件投資最大化。”

意法半導(dǎo)體微控制器部門總經(jīng)理 Ricardo De Sa Earp 表示：“意法半導(dǎo)體基于 Arm 架構(gòu)的 STM32 微控制器，目前已經(jīng)成為工業(yè)、消費與醫(yī)療市場數(shù)百萬個智能對象的核心。針對更高性能、更高功效與安全性持續(xù)不斷的需求，我們的設(shè)計方式需要進化，以便讓硬件一開始就與軟件一起進行設(shè)計。未來的 Armv8-M 核心有了 Arm Custom Instructions 后，Arm 將讓硬件 / 軟件共同設(shè)計得以實現(xiàn)。我們的客戶利用 STM32 硬件、軟件與工具生態(tài)系統(tǒng)設(shè)計下一代 IoT 設(shè)備時，意法半導(dǎo)體也將能帶來更多的差異性與價值，包括優(yōu)化的安全性與核心層級的信號處理等功能。”

Silicon Labs 首席技術(shù)官 Alessandro Piovaccari 表示：“在一個擁有一兆個安全聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的世界中，由于對功耗效率要求極高的設(shè)備愈來愈多，對半導(dǎo)體設(shè)計人員提出許多的挑戰(zhàn)。在 Cortex-M 產(chǎn)品組合上推出的 Arm Custom Instructions，將讓 Silicon Labs 得以為各式各樣的聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，設(shè)計出針對特定任務(wù)進行了特別優(yōu)化的系統(tǒng)。”