Arm新品來襲，物聯網和VR痛點迎刃而解

在去年斥資320億美元收購Arm之前，軟銀創始人孫正義不止一次地表達了對這家英國晶元巨頭的興趣。他曾在一次採訪中對英國《金融時報》表示，自己對Arm傾慕已久。採用Arm設計的晶元每年出貨量達150億枚，該公司已主導了智能手機市場。孫正義認為，Arm將在下一波科技大潮（所謂物聯網）中發揮至關重要的作用。

在今年的世界移動大會上，孫正義再次表達了同樣的觀點。他表示，未來20年的物聯網晶元發貨量就超過1萬億，用不了30年。大家手裡的智能手機，有99%的晶元來自Arm，今後將有80%的物聯網晶元來自Arm。誠然，成立於1990年的Arm以開發並授權處理器IP和指令集的模式經營，經過二十多年的深入研究，他們開發出了包括Cortex-M、Cortex-A和Mali GPU等在內的一系列IP產品，在智能手機時代，他們取得了壓倒性的勝利。在即將到來的物聯網時代，擁有產品和生態優勢的Arm晶元也一定會如孫正義說的那樣大殺四方。終端晶元應用涉獵的範圍也含括了醫療、汽車、客戶服務和工業等領域。

但是，我們應該看到，現在的物聯網不夠安全，我們需要加強對物聯網晶元和連接安全的重視，這和孫正義在今年MWC上說的「現在的物聯網不夠安全，我們需要加強對物聯網晶元和連接安全的重視」不謀而合。

物聯網安全無比重要，Arm推PSA應對

日前在深圳舉辦的Arm技術論壇上，Arm計算事業部的資深市場營銷總監Ian Smythe表示，物聯網安全性不再是一個可有可無的選擇，而是非常必要的。

Arm計算事業部的資深市場營銷總監Ian Smythe

他指出，從現在的電子產品應用情況上看，無論是電腦或者手機都有很多安全漏洞，這就給黑客的侵襲提供了可能。來到物聯網時代，會有數百家晶元廠商、數千家OEM、上百萬的研發人員參與其中。應用在各種場景下的巨量小型化設備，會帶來多種多樣的威脅。如何基於這些紛繁複雜的體系打造一個安全的環境，就成為廠商關注的重點。作為生態鏈的重要參與者，Arm從多年前就投入到了晶元安全的建設中去。

Ian Smythe告訴記者，在2000年的時候，Arm就針對智能卡支付還有SIM卡推出了SecurCore；到了2005年左右，Arm則面向Cortex-A推出了其安全服務生態系統的重要組成技術TrustZone，接下來幾年，Arm將其延伸到Arm v8-M的架構，為物聯網時代保駕護航。其他諸如Mbed Cloud以及操作系統的保護，更是不用多言。

為了提升物聯網安全，Arm帶來了兩個IP產品：第一個是TrustZone Cryptolsland-300是嵌入到晶元內部的片上安全子系統，其核心是把一個安全子系統裡面需要的CPU、加解密、安全存儲等等安全晶元的要素都提供在IP裡面了。

它提供了更高的安全服務隔離等級，可以用來做像低功耗無線連接、存儲或者是面向汽車的應用，可以提供更高的安全等級。

Arm的兩款安全產品升級

第二個是SDC-600安全調試通道。

做調試的時候會拿到源代碼。一般的設計設備出廠通常會把通道封死，因為攻擊有可能從調試通道發起。而SDC-600則為調試口的提供了一層健全認證來口岸強保護，這樣我們可以對它進行安全調試，既能做調試，還能防禦從調試通道上來的攻擊。在實際應用中，能夠達到級別很高的接近於物理上的防護。

在升級產品的同時，Arm引入了平台安全架構(PSA，Platform Security Architecture)，為物聯網安全做了一個全方位的布局。

Arm為確保晶元安全所做的努力

據Ian Smythe介紹，PSA是一個由威脅模型、安全分析、以及硬體和固件架構規範組成的整體。它提供了一個基於行業最佳實踐的框架，通過它可以在硬體和固件層面實現一致的安全設計，為製造更安全的設備提供了通用規則和更加經濟的方法。另外，Arm 還面向基於 Armv8-M 的設備推出了 PSA 固件的開源參考實施。

PSA的三個組件

PSA的組件按照三個總體設計的來構建： 分析， 架構和實施。

1.分析

從一系列威脅模型和安全分析入手，結合資產和潛在威脅考慮多種物聯網使用案例， PSA 所包含的模型分析可以作為例子和指導原則使用， 解決在其他案例中遇到的相似問題。這種方法以行業通用的正式安全認證流程為藍本。

2.架構

硬體和固件的架構規範設計涵蓋了通過安全分析確定的核心安全原則，可用於採用這些原則的晶元和設備的設計，並提供了一致的功能和介面。這些通用的原則包括設備身份、可信啟動、安全的OTA軟體更新以及基於證書的認證等。

3.實施

Arm提供多種安全技術和晶元IP，幫助設計師構建更加安全的系統，而開源的Trusted Firmware-M則將作為行業在軟體側的切入點，為PSA提供參考實施。

Ian Smythe表示，讓安全性拓展到很多設備是整個行業的挑戰。Arm之所以在安全的概念上要對安全經濟性進行轉化，就是因為他們認為PSA平台安全架構能給客戶提供一系列非常簡單、通用的原則，既可應用於非常小的設備，也可應用於到非常大和複雜的設備。

Arm希望把PSA的規範和可信固件，面向Cortex-M系列的可信固件的源碼開放給行業，從而降低他們的成本，Ian Smythe強調。

推全新顯示解決方案，

Arm讓大家看得更清

上文提到的Cortex系列，Mali GPU系列，甚至是後面談到的安全方面的Trustzone產品線，大家都應該有所了解，但接下來要說的顯示方面產品，也許很多人不知道，Arm也是這方面的專家。在介紹產品之前，我們先來理清楚一下關於顯示方面產品在系統中的意義。

如下圖所示，一個多媒體系統中一般會包含圖形處理器、顯示模塊和視頻模塊三個部分。顯示模塊在當中就充當把內容傳輸到屏幕的重要角色。這部分的性能對輸出效果重要的影響。Arm也是當中的專家。從2013年以來， Arm通過併購成立了現在的顯示IP產品線，並發布了相關產品。去年收購Apical以後，更是讓其產品構成如虎添翼。

Apical以影像處理與嵌入式機器視覺技術而聞名，利用Apical技術的新設備可以「看懂」其周圍環境，並根據環境不同做出相應的行為。補全了拼圖的Arm能夠為客戶提供最優質和可視化的服務。同時讓方案的實施變得更加簡易。

一個完整的視頻解決方案

日前，Arm帶來了一個全新架構——Komeda，這個包括Mali-D71顯示處理器、CoreLink MMU-600和Assertive Display 5在內的全新顯示方案能夠解決虛擬現實, 高動態範圍, 多窗口模式以及眾多面板與介面上所帶來的挑戰：

首先是Mali-D71，這是一個面向VR應用的顯示處理器。它使用了固定功能的硬體組件實現迭加、旋轉、高質量縮放、以及其他圖像處理功能，降低GPU的工作負荷。這些操作會在流水線的最後階段進行，也就是在傳送最後輸出訊號到屏幕，這意味著GPU完全不需要參與這些運作，這就可以讓它實現30%的系統功耗降低。

除此之外，兩倍的面積利用率，四倍的延遲容忍度和兩倍的像素吞吐量等參數能夠為未來的顯示提供足夠的支持。

其次是Arm CoreLink MMU-600:，為整個系統提供安全, 高效的數據流。據介紹，Arm著重將Arm CoreLink MMU-600專屬渲染版本與Mali-D71緊密結合，能節省55%的面積，並通過在實時路徑上將MMU的延遲隱藏起來，從而降低50%的延遲度。CoreLink MMU-600也解決了另一個現實和必要的問題: 確保優質的媒體內容的安全無虞。

再次，Assertive Display 5保證了在任何光線條件下實現高質量HDR觀看體驗。這個來自Apical的技術從發布以來，就獲得了客戶的高度認可。基於其前代產品在陽光能見度方面的改進，Assertive Display 5可為顯示流水線提供 HDR 管理，改進了顏色和色域管理，以及提高省電效能。

Assertive Display 5能在各種顯示屏(任何動態範圍與色域)上呈現HDR內容(HDR10或HLG)，甚至在SDR屏幕上也能呈現HDR體驗。環境光補償對於HDR內容是非常重要的，因為黑暗場景可能具有更多有價值的信息。Assertive Display的高級特性使得用戶可以在圖片當中看到原本就該如此的真實細節。

得益於Arm 顯示解決方案，顯示IP現在能為設備製造商提供真正的競爭優勢，不僅能改善用戶經驗，還能降低功耗並延長電池續航力。這三個產品的結合，也將助力Arm合作夥伴與OEM廠商開發創新解決方案，順應現今顯示技術的顛覆式發展。

加入了更多的新技術，ARM讓開發者的一切變得更加簡單，期望的安全、高清世界將會如約而至。

文/半導體行業觀察 李壽鵬

今天是《半導體行業觀察》為您分享的第1457期內容，歡迎關注。

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