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Arm針對物聯網裝置設計需求，推出全新Cortex-M52處理器設計，其中整合Arm針對Cortex-M系列處理器打造的Helium技術，並且能在裝置端佈署密集型機器學習能力，讓企業能以更低成本建置智慧物聯網應用場景。 Cortex-M52處理器可應用在體積更小、驅動電力更低的產品設計，並且藉由強化數位訊號運算能力與機器學習應用效能，在無須採用專門的NPU元件設計，即可具備密集型機器學習能力，進而實現以更低功耗執行人工智慧，藉此降低仰賴透過雲端運算執行人工智慧的運作模式，同時確保資料隱私與運算可靠性。 透過Helium技術對應的向量擴充方案 (MVE)，Cortex-M52將能整合Cortex-M33及Cortex-M4簡化運算路徑，藉此在物聯網裝置端實現更豐富的操作介面，以及語音、視覺體驗，並且能運用在車輛與工業自動控制，以及預測維護與可穿戴裝置感測元件整合。 由於無須搭載獨立NPU元件設計，使得Cortex-M52處理器能以更小面積設計，進而可更彈性地應用在更小型裝置，並且能使設計成本降低，相比前幾代Cortex-M系列處理器更可將機器學習運算效能提升5.6倍，數位訊號處理效能則可提高2.7倍。 安全性部分，Cortex-M52同樣對應Armv8.1-M指令集的安全技術，其中包括可用於找出與排除用於發動攻擊的程式錯誤的PACBTI設計，以及Arm TrustZone安全技術。另外，Cortex-M52更加速PSA認證2級晶片發展，並且確保用於車輛、工業控制應用時的安全表現。 而藉由Cortex-M52處理器，Arm強調能簡化智慧物聯網裝置的設計難度，軟體方面更相容既有Cortex-M55 和Cortex-M85，除了可沿用現行軟體設計、數據庫，進而可加速更多智慧物聯網裝置進入市場應用速度。

在此次DevSummit活動中，Arm宣布推出以虛擬硬體形式加速物聯網裝置軟硬體設計解決方案，藉此讓物聯網應用產品開發設計週期可以最多縮短2年，使得目前市場平均需要投入5年設計週期時間，可以變成最快以3年推出新品，藉此加快物聯網產品發展。 ▲透過Arm虛擬硬體目標服務推動物聯網產品應用發展生態系 相較過往以實際硬體形式打造產品與相應軟體設計，Arm此次以旗下已經通過驗證，並且協助矽晶圓業者在超過150種設計產品加速上市時程的整合式子系統Corstone，藉由虛擬硬體形式讓OEM業者、服務開發商加快軟體設計速度，更可依照需求調整虛擬硬體對應不同軟體設計。 ▲藉由過去協助矽晶圓業者在超過150種設計產品加速上市時程的整合式子系統Corstone，讓軟體與服務開發商能透過硬體模擬方式，在硬體尚未正式推出前即可打造應用軟體與服務 藉由虛擬硬體加速軟體服務設計 透過以Arm虛擬硬體目標 (Arm Virtual Hardware Targets)服務為稱的硬體模擬方式，將可讓軟體、服務設計無須等待實際硬體設計出爐，即可藉由虛擬化形式同步打造軟體內容，藉此縮短產品設計實際所需時間，進而加快實際產品進入市場腳步。 目前Arm虛擬硬體目標服務已經可以透過AWS軟體市集平台取得，藉此讓Arm合作夥伴可藉由此項技術加速物聯網創新設計，以及實際產品上市時程。 ▲透過虛擬化方式模擬硬體設計 ▲在晶片設計尚未定案之前，即可透過硬體模擬方式同步展開軟體及服務應用設計，藉此縮短實際產品進入市場所需時間 除了模擬硬體設計資產、軟體、機器學習模型，Arm虛擬硬體目標服務更可對應先進工具、特定參考程式碼，以及源自全球物聯網生態系的支援。 而第一款以此解決方案的配置，將對應包含機器學習基礎下的關鍵字識別功能，藉由Arm Corstone-300子系統結合Cortex-M55架構處理器，以及Arm Ethos-U55微神經網路處理器建構系統運作，未來也將加入包含語音識別、物件辨識等應用項目。 ▲加快物聯網硬體設計進入市場速度之餘，更可讓相應軟體服務也能快速打造 ▲藉由Arm Corstone-300子系統結合Cortex-M55架構處理器，以及Arm Ethos-U55微神經網路處理器建構系統運作，打造第一款以Arm虛擬硬體目標服務解決方案的配置 透過Project Centauri推動物聯網應用生態 另外，Arm更提出名為Project Centauri的裝置與平台標準，並且結合裝置開機、安全性與雲端應用服務，透過類似Project Cassini推動Cortex-A系列架構應用生態系的模式，Arm希望能以此推動Cortex-M系列架構應用生態系，進一步讓建構在Cortex-M系列架構的物聯網生態系擴大成長。 依照說明，Project Centauri設計符合PSA平台安全架構認證、支援通用微控制器軟體介面標準的自定義介面 (CMSIS-CDI)設計，藉此能在不同雲端平台啟用，並且讓即時作業工作量最小化，進而降低設計成本、加快產品上市速度，同時也能確保物聯網應用安全性。 ▲藉由Project ...

在稍早公布數據中，Arm表示光是在2020財年第三季 (2020年第四季)內，便由合作夥伴累積提供超過67億個以Arm架構設計的處理器產品，並且創下平均每秒就有超過842個Arm架構處理器出貨紀錄。 而目前由合作夥伴以Arm架構打造的處理器產品，已經在全球地區累積出貨超過1800億個，其中有更多處理器是以Cortex-M架構設計，主要應用在物聯網裝置，光是上一季內就累積出貨超過44億個。此外，Arm旗下Mali架構GPU也成為目前全球最多人使用的GPU產品。 至於在專利授權部分，目前Arm總計向530家處理器業者提供授權1910項技術專利，同時在去年就與合作夥伴新增簽署175項技術專利授權，其中包含Qualcomm、三星、聯發科、NVIDIA、蘋果、德州儀器等處理器業者，同時也包含微軟與Google等投入自製處理器的科技廠商。 目前Arm旗下處理器包含針對主流運算使用的Cortex-A系列，以及針對物聯網裝置使用的Cortex-M系列，另外也針對醫療設備等關鍵應用打造的Cortex-R系列，同時與包含至今僅提供9款型號設計的Mali系列GPU，後續針對人工智慧運算需求推出Ethos系列處理器，而應用範圍則從微型低功耗應用裝置到超算電腦，幾乎所有運算應用都能看見Arm架構設計。 Arm的營運模式也始終維持以簡化指令集設計處理器「藍圖」，並且將設計內容、技術授權第三方廠商直接使用，或是在容許範圍內進行客製化，甚至後續也針對客戶需求提供半客製化設計，同時也透過AFA計畫讓合作夥伴能先取用Arm設計打造實際產品，在後續實際銷售獲利時才需要向Arm支付技術授權費用，藉此加快Arm架構應用產品進入市場速度。 不過，去年確定由NVIDIA以400億美元收購後，隨即引起不少反彈，目前包含Qualcomm、微軟與Google均對此項交易表示擔憂，並且引發英國政府對此進行調查，確認NVIDIA是否藉由收購Arm形成市場壟斷情況。

針對稍早推出Cortex-M55、Ethos-U55 NPU架構，Arm台灣應用工程總監徐達勇表示希望能在5G網路應用普及趨勢下，將人工智慧運算技術擴展到更多物聯網裝置。 依照Arm台灣總裁曾志光說明，從去年開始有電信業者開始推行5G網路商用服務之後，全球地區也正式進入5G網路應用階段，意味可藉由更大數據傳輸頻寬、低延遲表現的無線網路連接模式進行不同運算模式，同時也能讓物聯網裝置端的人工智慧運算應用得以實現。 從三星去年總計出貨670萬支5G連網手機，預期今年將會擴大推出更多5G連網手機、平板，甚至筆電裝置，而許多中國品牌手機也確定今年開始將會全面推行5G連網手機產品，使得今年5G連網手機使用普及率將會大幅提昇，同時也預期會讓5G網路服務更快普及化應用。 因此，從3G、4G網路時代便持續討論的物聯網應用，在接下來即將普及應用的5G網路時代預期也會整合更大數據傳輸頻寬、低延遲表現，進而改變原本運算模式，甚至整合裝置端的人工智慧加速運算效果。 徐達勇表示，從Arm提供產品服務角度來看，主要還是以滿足客戶需求，同時也能讓開發者能以統一相容編碼等更簡單方式撰寫應用服務，藉此讓更多應用產品能加快進入市場。 以此次推出的Cortex-M55、Ethos-U55 NPU架構設計為例，實際上後者能與Cortex-M33、Cortex-M7或Cortex-M4，甚至運算應用模式無需DSP元件輔助運算的話，依然可讓Ethos-U55 NPU搭配極低耗電的Cortex-M0打造產品。 至於從手機在內運算裝置，到物聯網裝置均開始導入NPU形式設計，未來是否也意味在Arm的架構設計產品中，將會把NPU元件視為必要設計？ 就徐達勇的說明指出，主要還是看合作夥伴如何搭配Arm旗下架構設計產品，而Arm的立場則是協助合作夥伴實現各類運算應用需求。 例如Qualcomm在近年推出旗艦處理器採用的「主核 (Prime Core)」設計，雖然本身歸屬於多核心架構的一部分，但在運算過程中也會著重向量運算加速，形式上又與其他業者在處理器額外搭載NPU設計，用於加速向量運算的NPU功能相仿，而開發者或硬體商也能藉由既有編碼技術，無縫打造運用此處理器運算效能的軟體服務。 這部份自然也歸功於Arm在架構設計初期便納入編碼統整、通用數據庫，以及各架構相容設計，因此能讓不同合作夥伴依照本身產品需求組合各類架構設計，進而創造可滿足不同市場需求的全新運算模式，因此並不認為未來架構設計產品是否必然包含特定元件。