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[导读]展望2020年,Arm将从底层安全性、通过LPWAN实现更快、更低成本的多区域部署、人为因素扩展物联网用例、物联网拓扑中的多跳数据处理、基于迭代模型,物联网人工智能将不断精进、相关法律法规将提升对物联网设备隐私和安全性的关注六个方面发展。

在2020年伊始,21ic特地邀请了Arm公司,跟我们一起回顾2019与展望2020。

1. 2019年即将结束,能否总结下贵公司今年取得的成绩?

2019 年,Arm 持续扩大其全球业务范围,致力于各地互联设备,目前基于 Arm 的芯片出货量已超过 1550 亿颗。其中,过去四年(2015-2018年)的出货量为750亿颗。同时Arm 正在推动和交付一万亿互联设备的关键技术,今年的主要成就包括与汽车和游戏行业领导者合作、推出Arm 自定义指令和Arm Flexible Access以加速 IoT 创新,以及 Neoverse N1 在新的 AWS 云实例中首次亮相。Arm 继续发展其 2018 年推出的 Pelion IoT 平台,并继续发挥公司的优势,与中国联通和沃达丰建立了战略合作伙伴关系,以推动物联网的应用和成功。此外,Arm 还在 Pelion IoT 平台的基础上为零售和智慧空间开发了新的垂直解决方案,以降低物联网进入门坎。

2. 2019年Arm有哪些特别重大的产品或技术突破?

Arm Flexible Access为芯片设计人员提供了在投资前进行实验和测试的空间与弹性:6 月,Arm推出新的运作模式 Arm Flexible Access,使 SoC 设计团队能够在许可 IP 之前启动项目,最后根据开发成品中实际所用的部分支付IP授权费用。它可以为成熟的 Arm 合作伙伴和新的市场进入者(如系统供货商、OEM 和初创公司)拓展芯片设计的机会。包括 AlphaICs、Invecas 和北欧半导体在内的多个合作伙伴已签署这种新的 Arm 合作模式,并已获得广泛的 IP 产品、支持工具和培训服务。通过融合无限的设计使用,无需预先许可承诺,Arm  正在赋予现有合作伙伴和新的市场参与者解决物联网、机器学习、自动驾驶汽车和 5G 领域的新增长机会。

Arm Total Compute解决方案在通用架构下提供数字沉浸式体验:随着5G的到来,AI、xR 和 IoT 的加速发展正在改变计算需求。我们正在从聚焦单一产品演进转向开发用例和经验驱动的系统解决方案,通过优化 IP、软件和工具,提供安全的基础并提供未来工作负载复杂计算挑战所需的性能。 Arm Total Compute代表了一种新的 IP 设计方法,聚焦用例驱动的优化系统解决方案,即通过添加新的 ML 指令(如矩阵乘法 (MatMul))来提高性能以增强 Arm CPU IP 的可操作功能。Arm的目标是推出Total Compute后,使它成为所有开发人员的优选平台,进而让从芯片到虚拟原型都能释放更强的性能。为此,Arm 宣布扩大与 Unity Technologies 的合作,以进一步优化基于 Arm 的 SoC、CPU 和 GPU 的性能,让开发人员将更多时间用于创建新的、沉浸式的内容。

支持新一代Arm架构 的AWS Graviton2 处理器提供比现今支持 x86 架构处理器高出 40% 的性价比:我们正进入一个新时代,专用计算的多样性和基于应用特定应用而定制的灵活架构的需求,成为新时代的强大驱动力。我们的两个新 Arm Neoverse 平台,即 Neoverse N1 平台和 Neoverse E1 平台,专为解决这一新的基础架构模型而开发。为了继续将基础设施从边缘转变为云,实现一万亿个连接设备的世界,Arm 与 AWS 合作,共同发布了基于 Arm Neoverse 的 Graviton 处理器 Graviton2,该处理器支持新一代算例,依据实况提供客户所需的量,并同时符合高需求、计算密集型和内存密集型工作负载所需的高性能。

Arm 与业界领导企业成立自驾汽车计算协会(AVCC) ,为自动驾驶的未来合作:自动驾驶汽车并不是一家公司可以独立完成的事情,它需要各个行业层面的协作。 Arm 是自驾汽车计算协会 (AVCC) 的创始成员,这是一个新的行业领导者团队,专注于加快大规模交付更安全、更实惠的自动驾驶汽车。AVCC的成员包括通用汽车、丰田、DENSO、Continental、博世、恩智浦和Nvidia。 AVCC 了解部署自动驾驶车辆需要克服的技术复杂性和障碍,并旨在共同努力提供一个概念计算平台,以应对这些挑战。

Arm为零售推出了新的统一数据管理解决方案:根据SJC最近的一份报告,零售商正越来越多地为商店配备物联网传感器、信标和摄像头,以捕捉有关购物者如何与商店物品和品牌互动的信息。但是,这些部署需要能够轻松地扩展到零售商的物理商店环境。因此,Arm 宣布推出全面、易于部署的零售解决方案,使零售商能够安全地整合、统一和管理以前孤立的数字客户数据和实体店内 IoT 数据,从而提供更加个人化的产品/服务、建立品牌忠诚度并推动更好的运营。该解决方案结合了我们的 Arm Pelion IoT 和Arm宝藏资料 CDP,可说明零售商分解资料孤岛,全面了解其购物者的购买路径。

此外,Arm   与商店执行软件的领导者Reflexis合作,允许零售商店员工根据解决方案的实时 IoT 资料获得可操作的任务。零售商店运营可以根据基于对品项受欢迎程度和SKU 速度、信道流量、启用时间等指标的实时数据得出的推论,优化商店布局、项目放置和商店同事的优先级。

3. 能否介绍下贵公司在中国市场的发展情况?与以往比有何不同?

与中国联通战略合作,推动在中国的物联网采用:IHS Markit高级首席分析师Sam Lucero表示:"中国物联网市场继续快速增长,蜂窝物联网连接从2018年的5.6亿增长到2022年的15亿。"不用说,物联网为企业带来了巨大的机遇。今年2月,Arm和中国联通宣布了一项长期合作协议。为希望在中国拥有本地业务的中国企业和跨国公司提供物联网可扩展性、安全性和简单性。此次合作将通过利用Arm Pelion设备管理、Arm Mbed OS、中国联通新的物联网平台以及丰富的设备和应用生态系统,提供灵活、高性能和安全的解决方案。

中国联通物联网平台带来了强大的"边缘到云"生态系统,并安全联机了中国1亿台设备。该解决方案通过构建 Arm 的 Pelion 设备管理服务,可管理任何设备类型并与 Mbed 操作系统紧密集成,从而提供设备到数据的安全性和设备管理。通过Arm和中国联通的合作,中国企业和当地运营的外国公司能够跨垂直行业(包括智能公用事业、智慧城市、智慧物流等)轻松大规模部署和管理物联网应用。

Arm最近与中国联通和北京爱国小男孩科技有限公司推出智能物联云章解决方案。此智慧物联云章解决方案通过在印章外面增加一个智能设备、与线上的系统相结合,对印章进行有效的管理,管理者在发现异常用章的情况下,可以远程一键锁定,防止在印章使用过程中风险的发生,打造企事业单位的智慧用章安全环境。

4. 汽车电子、5G和人工智能给整个⾏业带来了哪些机遇与挑战?贵公司又是如何把握机遇、直面挑战的?

长期以来,Arm与汽车行业伙伴紧密合作,以充分了解下一波汽车创新浪潮下的挑战与痛点。Arm最近宣布的技术创新将帮助实现创新技术的大规模部署,并在不影响性能和安全性的情况下,降低功耗,尺寸和成本。Arm正在与主要汽车制造商、一线供应商和广大的生态系统合作,简化并加速实现自动驾驶汽车的实际部署之路,这将重新定义我们的所认知的传统汽车产业,并实现汽车创新的新时代。

● Arm指出7大关键挑战,影响自驾车顺利驶向大规模部署之路:

1. 价格:若在2020年生产自驾车,与普通汽车相比,L4级和L5级汽车的成本可能会超过75,000美元到100,000美元。

2. L3级部署的可能性:由于L3级为驾驶人及系统共同驾驶,若发生事故,责任归属很难界定,因此已有不少车厂建议跳过L3级,直接进入L4级。

3. 传感器的复杂度大幅提升:由于自驾车取代人眼「观看」车外状况,所以需要大量的传感器如LiDAR、相机、雷达,所以电脑处理能力及速度将会十分重要。

4. 软件更加复杂:想要达到完全自动驾驶,预计将会有10亿行的代码组成自驾车软件,因此软硬体整合、算法及构架将会有很大的变化。

5. 安全顾虑:自驾车的「安全性」也就是大家最担心的部分。自驾车也就是未来电脑系统将取代人脑来决定何时决定行驶、刹车。那上亿行的计算机程序就必须确保不会出错,以保障乘客驾驶的安全。所以多核整合性的车用芯片就会很重要,这代表高度的功能安全(Functional Safety)必需到位。

6. 从原型到大规模制造:而现今的原型电脑系统通常为市场上现存的服务器技术。因此,不论是尺寸,功耗和热能都不适用于汽车上。普遍认为,现有的功耗需要降低10倍,尺寸要能够减少5倍,如果能够实现这两个目标,那么成本和热能就会大幅降低,这也会带来更简单,更可靠的冷却方法;这些改进才能够让自驾车大量生产部署。

7. 车内乘客娱乐系通的进化:未来车内信息娱乐系统将需要更大的频宽及更快的速度接收娱乐资讯,网络的连接性及安全性为之关键。

Arm一直与汽车行业伙伴紧密合作,以充分了解上述所有挑战。如今,Arm提供了新的解决方案,以助力全自动驾驶汽车的量产。

1. 满足所有处理需求:Arm 可以提供无可比拟的广泛技术范围,从CPU到其他IP元素,如GPU,ISP和NPU等,这使得基于Arm的解决方案可应用于整车,其中应用最广泛的一组汽车系统芯片集由Arm的半导体合作伙伴提供。

2. Arm Safety Ready技术:Safety Ready的一站式服务提供软件、工具、组件、认证和标准支持,这将简化并减少Arm合作伙伴集成功能安全的成本。通过对这些项目的利用,合作伙伴和汽车制造商可以确保他们的SoC和系统具备自动应用所需的、最高级别的功能安全性。

3. 交付高性能与安全性:通过在一些关键技术上添加了汽车增强功能,Arm在满足创新需求方面又向前迈出了一大步。其中的Split Lock功能允许处理器集群能够为了提升性能而分离,或是为了更高的安全级别而被锁定在一起。

4. 性能、安全性与更低的功耗:最新的汽车增强型应用处理器Cortex-A65AE旨在实现安全的传感器和信息处理,与前几代处理器相比,其吞吐量提高了3.5倍,能效也更高。

5. 最广泛的生态系统合作伙伴:在汽车行业前20大半导体供应商中,有15家是Arm授权公司。Arm的广泛支持使生态系统合作伙伴能够为汽车的各个部分构建SoC从动力系统、车身、到座舱、连接,最后再到高级驾驶辅助系统(ADAS)向自动系统的升级。。

6. AVCC加速大规模交付更安全、更负担得起的自驾汽车:Arm是自驾汽车计算协会(AVCC)的创始会员,这个组织由一群聚焦加速大规模交付更安全、更负担得起的自驾汽车的业界领导企业组成。AVCC会员包括通用汽车(General Motors)、丰田汽车(Toyota)、Denso、德国大陆(Continental)、博世(Bosch)、恩智浦半导体(NXP Semiconductors)与NVIDIA。

除了汽车电子,包括人工智能、5G和安全物联网在内的第五次计算浪潮正在推动对紧密耦合性能的需求,并将重点放在使计算智能在设备上更高效运行,或在网络和云上更强大运行的需求上。如今,我们已经看到了应用程序对特定领域计算的需求。通过外形创新,设备正在发生变化;同时,设备上的机器学习功能正在增加,从而实现更私密、更快速的设备响应;游戏和内容创造者/开发者正在以惊人的速度进行创新,将更多的沉浸式体验带入移动设备。而上述的一切都将由5G推动,5G基础设施将在物联网中开辟一种前所未有的新应用。然而,虽然人工智能可以从海量数据中获取洞察,但这些应用需要依靠5G的超高速带宽、几乎零延迟和稳定的可靠性来提供对数据的访问。

在所有行业和设备中,我们都看到了计算方面的挑战,例如在所有应用程序中都有对更高性能、更高效率和安全性的巨大需求。那么,我们如何应对这些挑战:我们的答案是全面运算(Total Compute),这是Arm改变IP设计方式的一种全新框架。

-从产品开发重点转向以用例驱动的优化解决方案

-跨IP边界优化,并在解决方案中改进产品

-采用系统方法解决未来的工作负载

这是我们满足下一代消费者需求的新思路,同时也为开发者创造了一个更容易通过软硬件而充分利用SoC的环境。

5. Arm 的2020年物联网展望

(1) 底层安全性:物联网设备制造商与连接设备部署商将着手升级设备性能,以确保物联网系统的安全性。

(2) 通过LPWAN实现更快、更低成本的多区域部署:随着iSim和NB-IoT/Cat-M1试点的出现,蜂窝低功耗广域网(LPWAN)在缩短部署时间与减少部署成本上的优势将逐渐显现。

(3) 人为因素扩展物联网用例:结合海量的物理数据及数字数据,同时考虑人们作为个体与上述元素的交互体验,这将使物联网升级为人类行为语境下的物联网世界。

(4) 物联网拓扑中的多跳数据处理:随着5G等新技术的出现,跨网络多跳数据的边缘处理将变得至关重要。这不仅是因为数据量巨大,也是因为基于数据、且更快更及时的决策能带来更好的结果。

(5) 基于迭代模型,物联网人工智能将不断精进:随着从物联网设备收集的数据越来越多,部署在物联网设备、边缘和云中的机器学习模型越来越多,这些模型将有更强的学习能力。

(6) 相关法律法规将提升对物联网设备隐私和安全性的关注:随着物联网设备数量的增加以及更多政府法规的出台,例如欧盟的《通用数据保护条例》(GDPR)与《2018年加州消费者隐私法》(CCPA),数据隐私与安全性成为推动物联网解决方案发展的重中之重。

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