ARM中国“星辰”处理器量产!

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全球移动通信系统协会(GSMA)移动智库数据预测,到2025年,全球物联网的市场份额将会超过1.1万亿美元,以中国为主体的亚太地区,将会以3860亿美元的金额成为全球最大的物联网的市场,北美和欧洲则会成为第二、第三大市场。

ARM中国“星辰”处理器量产!专为中国特别定制
未来的物联网应用,将面临更低功耗,更多个性化外设功能的需求。相应的,未来世界对与物联网发展密不可分的MCU也将提出更多需求,这些需求将包括给用户提供可靠的安全感。例如,产品的安全性、供应链的稳定供货、产品的加密程度和应用层面的安全。其次,由于未来物联网对射频的需求,包括对蓝牙、WiFi、Zigbee甚至Sub-G的传输需求的增多,MCU还需要丰富的接口。最后,MCU还需要具有低功耗和可靠性。

对于中国这块巨大的物联网市场而言,对MCU有着更为本土化需求。但目前的中国市场上,大部分MCU都是基于ARM的Cortex-M核心,没有专门针对中国市场的核心。

本周,安谋中国发布了首颗面向中国本土的处理器——“星辰”处理器(STAR-MC1)的研发过程、特点以及落地情况。

目前,该处理器已正式进入商用阶段。

安谋中国的首款“星辰”处理器

STAR-MC1作为“星辰”系列产品的第一款产品,支持现有的ARMv8-M架构的所有特点以及最新的指令扩展。

根据安谋中国产品研发副总裁刘澍的说法,该款处理器是一款非常紧耦合性的高效微处理器,性能达到1.5DMIPS/ MHz -4.02Coremark/MHz,同时继承ARMv7和ARMv8结构的DSP指令和浮点计算单元。同上一代ARM处理器相比较,在同一主频下,这些新结构体系的升级可以使STAR-MC1的性能提升20%。

ARM中国“星辰”处理器量产!专为中国特别定制

对于ARMv8-M而言,将安全技术引入到该架构中,采用Trustzone安全方案,将运行环境隔离成安全区与非安全区,让用户的敏感的运行程序在安全区内运行,应用型程序在非安全区运行。Trustzone是ARM公司在2006年提出,并在A系列处理器中得以应用,如今在M级别的处理器中继续沿用,保障MCU对安全性的需求。

安谋中国的合作伙伴灵动微电子的董事长兼总经理吴忠洁表示,安全性是MCU最重要特性之一,如果一个方案被破译,方案商就要承受巨大的损失。

同时,ARMv8-M中还植入了用于定制化扩展的协处理器接口和用户可定制化指令集。前者可以帮助用户面对细分市场做出不同的创新,后者可以方便用户定制自己的指令集。

一方面,能够把用户自己的特色操作固化在CPU流水线中,达到非常高的执行效率,另一方面,也能保护客户的知识产权以及提供差异化服务。这些ARMv8-M创新性的架构,都能在“星辰”处理器中得以实现。

此次发布的STAR-MC1创新性则在于处理器数据读取效率的提升,这是由于在M级别的处理器中引入了整个Cache结构,处理器的数据读取无需通过总线或者外部存储器即可读取。

ARM的Cortex-M,安谋中国的STAR

“星辰”处理器具有本土化的特点,安谋中国方面表示,在定义这款处理器时,针对中国市场进行充分的调研,充分听取和发掘了国内众多合作伙伴的需求和对应用的理解。

安谋中国刘澍表示,“星辰”处理器也可以称之为中国的Cortex-M,不过两者没有很大的交叠,“星辰”处理器较ARM现有的处理器而言,有着自己的独特性,安谋中国在定义这款产品的同时,同ARM团队进行了充分的交流与沟通,通过双方互相印证,得出具有创新性的产品,无论是国内还是国外,都有类似的产品需求。

不同于Cortex-M,“星辰”处理器采用新指令架构的升级、新存储器子系统提高系统的效能,除此之外,“星辰”处理器还采取中国客户的建议,加入Flash Interface的外部操作,这是过去ARM的CPU里所没有的。

值得一提的是,此次安谋中国团队几乎与ARM剑桥团队同步推出新的架构升级和可定义化指令集,这展示了中国团队突出的执行力、设计能力以及验证能力。

对于客户而言,尽管“星辰”处理器相当于一款全新的产品,但完全不用担心使用习惯以及生态上的改变,因为二者都是基于ARMv8-M架构的处理器,ARM繁荣而完善的生态系统、应用程序、工具层的优势同样可以被完全利用,IP、CMSIS标准软件库的支持、TCM接口的集成以及整个低功耗的管理方法也都相同。因此,用户和芯片客户在使用“星辰”处理器时也无需因为变化而承担风险和困难。

安谋中国的合作伙伴灵动微电子的董事长兼总经理吴忠洁也表示,正是因为ARM标准品质的保证以及国内团队的研发生产,才选择了STAR Core。

值得一提的是,由于是中国本土创新的产品,所以在中国进行IP授权时,无论是在商务还是在配置上,会更加灵活,有非常多不同的模式支持不同需求的客户。

星辰处理器,未来可期

目前,“星辰”处理器已经有30多个授权客户,其中有21个客户已经进行项目集成、设计,7个项目已经流片。全志科技最近也发布了基于“星辰”处理器的IoT芯片XR806,该芯片具有低功耗、高性能、安全性的特点,支持WiFi和蓝牙5.0的协议,能满足智能家居对各种复杂场景的连接的需求。

STAR-MC1作为安谋中国“星辰”系列处理器之一,支持ARM架构,但从设计到交付都是在中国完成的。STAR-MC1只是“星辰”系列处理器的第一个产品,后续还会有更多的路线和产品。

刘澍表示,安谋中国目前正在做的下一代处理器是基于v8.1架构体系,将继续在人工智能数据处理能力上有更大的提升。基于中国市场的输入,会继续高性能、低成本、低功耗的路线。同时也会持续关注中国IoT市场的特色发展,满足用户需求。

用中国的处理器支持中国的物联网市场,星辰处理器将面临更多机遇与挑战。

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古之立大事者,不惟有超世之才,亦必有坚忍不拔之志。

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