Arm推出虚拟硬件与Project Centauri，改变物联网开发流程
日前，Arm物联网兼嵌入事业部副总裁 Mohamed Awad在Arm DevSummit上，以“设计以系统为本”为题，介绍了Arm针对物联网领域的全新方法学。众所周知，物联网往往是碎片化的市场，但开发者依然需要快速的开发迭代。“智能化已经遍及物联网市场，但目前我们的开发进展还不够快，重要原因是物联网应用规模越来越大、并且具有复杂性和多样性。”Mohamed说道。
为了颠覆物联网设计开发方法学，Arm提出了三个具体手段：
Arm物联网全面解决方案通过一套全栈式解决方案，大幅加速产品开发进程并提高投资回报率
Arm虚拟硬件使得开发无需基于实体芯片进行，促成软件与硬件的共同设计，让产品开发时间最多缩短两年
Project Centauri作为Arm新的生态系统计划，将推动标准与框架，以助力应用市场的成长以及扩展物联网软件的创新
为什么Arm会提出全新设计方法学
“缓慢的产品设计，效率低下的嵌入式软件开发以及缺乏规模化，使得传统依托硬件载体的物联网软件开发进度远远未发挥出硬件及物联网的潜力。”Mohamed说道。
Mohamed表示，Arm此举是参考目前移动手机应用的开发模式。对于手机开发者而言，他们无需针对市场上所有的手机型号进行开发与适配开发工作，只需要满足标准安卓或iOS系统要求即可，而对于物联网来说，操作系统则是碎片化的。所以，Arm需要从更底层提供一系列创新的开发流程，利用虚拟硬件的简化开发模式，以及云端的形式，使软件开发产商和开发人员能进行物联网应用的开发。
Arm需要的是在多样性的设备中，能让服务规模化发展的物联网服务供应商，以及数百万的软件开发者，并不一定是嵌入式开发者。
Mohamed表示，目前有超过700亿颗基于Cortex-M 的芯片出货，Arm希望以其在硬件平台和软件安全中的地位，复制过去在移动和基础设施市场的精力，让物联网APP更加多元化，易于集成且可复用。
Mohamed分别介绍了三项举措的具体含义。
通过全新的设计方法学，使OEM可以更早期就介入到软件及应用的开发，从而加速产品设计周期
虚拟硬件目标可至多缩短产品设计周期两年
Arm物联网全面解决方案是以有实证基础的Arm Corstone™为根基，Corstone是一套经过验证且预先集成的子系统，它已为Arm芯片伙伴超过150个设计项目加速产品上市进程。Arm物联网全面解决方案为软件开发者、OEM厂商、服务提供商带来Arm虚拟硬件目标（Arm Virtual Hardware Targets），该基于云的新服务可提供Corstone子系统的虚拟模型，使得软件开发无需基于实体芯片进行。Arm虚拟硬件为物联网及嵌入式平台带来现代化敏捷的软件开发方法，包括持续集成/持续开发（CI/CD）、DevOps与MLOps，免去投资复杂的硬件农场。
通过基于Arm架构SoC的准确模型提供了模拟内存与外设等机制，软件的开发与测试现可在芯片完备之前就着手进行，如此一来，典型的产品设计周期可以从平均的五年，最多缩短为三年。这让Arm芯片伙伴能在芯片流片前，取得客户对芯片的反馈，同时协助整个物联网价值链，能在芯片推出之前，轻松地开发并测试基于最新IP的代码。
Arm虚拟硬件现可在AWS Marketplace获取，并计划于2022年在中国推出。Arm的合作伙伴正在通过这项技术加速创新，并提速产品上市进程。
Mohamed说道：“Corstone拥有出色的建模能力，这项技术以往只有传统的芯片设计商与部分嵌入式开发人员可以取得，而通过开放此能力，实现了面向基于云原生的物联网开发模型，所有软件开发者都可以使用虚拟硬件进行优化，而无需构建传统的硬件模型。”
据悉，目前亚马逊已经使用了Arm虚拟硬件，用于他们Alexa唤醒词的测试，和他们以前使用的方式相比，他们可以更快速地把Alexa唤醒测试用于150种不同的设备。
Project Centauri是Project Cassini的延伸
为了让产业伙伴利用他们在最广泛的平台所投资的软件与服务，Arm同时也推出Project Centauri，该项目旨在通过针对设备开机、安全与云集成提供一套设备与平台的标准和参考实作，为广泛的 Arm Cortex-M软件生态系统，达成类似Project Cassini为Cortex-A生态系统作出的贡献。
Project Centauri底层的API包括对PSA认证与Open-CMSIS-CDI的支持，这是一套标准的云到设备规范，能最大限度地减少启动不同的云解决方案和实时操作系统所需的开发工作量。Project Centauri将降低工程开发成本、加速上市进程、实现大规模物联网部署，并强化Cortex-M生态系统的安全性。
“Project Centauri聚集了Arm广泛的软件生态支持，包括合作伙伴提供的特定应用程序的参考代码、平台中间件、软件和服务。从而避免价值链的重复开发工作。”Mohamed表示。
根据用例而设计 简化开发流程
Arm物联网全面解决方案是一套专为特定用例而设计的完整解决方案，让开发者可以专注在真正重要的部分，也就是跨不同应用和设备的创新与差异化。它具备简化设计流程与产品开发所需的一切，包括硬件IP、软件、机器学习模型、先进的工具（例如全新虚拟硬件目标）、应用程序特定的参考代码，以及来自全球最大的物联网生态系统的支持。
Arm物联网全面解决方案的第一套配置已经推出，可针对通用计算与机器学习工作负载的用例，其中包括一个基于机器学习的关键词辨识示例。同时，支持来自Arm芯片伙伴基于Arm Corstone-300子系统的多种配置的虚拟硬件目标也已就绪，这结合了Cortex®-M55处理器与Arm Ethos™-U55微神经网络处理器。
Arm致力于以全面解决方案作为途径，通过完整的产品路线图，擘画强劲的未来产品规划，其中覆盖了语音识别、物件识别等应用。
之所以选择Cortex-M55和Ethos-U55的主要原因在于，首先作为Arm的新内核，这两款硬件开发目前尚处在中前期，其次，Cortex-M55作为安全内核，可以充分发挥PSA的价值。而Ethos-U55作为人工智能内核来说，也适用于云端开发。“如今除了物联网领域，其他领域的机器学习开发基本都是基于云端进行。”Mohamed说道。
以M55和U55开始，未来Arm还将开放更多虚拟硬件
总结
“着手使用 Arm 物联网全面解决方案非常简单。通过 github下载基于 Project Centauri 的全面解决方案 SDK。Arm 虚拟硬件现可通过 Amazon 系统镜像取得，通过与 AWS 合作，初期基础设施使用费用可被免除。Arm Corstone 现已开放授权，也可通过 Arm Flexible Access 获得授权。”Mohamed说道，“Arm 物联网全面解决方案可以实现跨多样化用例的创新与差异化。通过 Arm 虚拟硬件，我们首次把虚拟化的硬件交付到数百万计的物联网软件开发者手上。不仅于此，通过云端开发流程，物联网也能享有基于云的 DevOps 优势。Project Centauri驱动开放式的标准与框架，可进一步增强平台的安全性和规模部署。
“通过简化且导入现代化物联网软件开发，同时加速产品设计周期，使其可缩减多达两年。深信这将改变物联网的经济。”Mohamed总结道。
目前Arm全新的物联网开发方法学，已经得到了多家客户的证言，其中就包括Arduino、Edge Impulse、Himax、Linaro、TensorFlow Mobile、Alif Semiconductor等涵盖物联网芯片、开发板、机器学习软件、嵌入式产品等多种类型的公司。
