ARM最為人所熟悉的雖然是其在移動芯片開發(fā)上的先鋒地位，但這家公司也為其他類型的設(shè)備提供了各式各樣的處理芯片。在即將到來的物聯(lián)網(wǎng)時代，這家芯片公司又將會扮演著怎樣的角色呢？
物聯(lián)網(wǎng)，一個即將爆炸的市場
目前的技術(shù)趨勢都指向了一個更加無縫聯(lián)網(wǎng)的世界，而為了讓這成為現(xiàn)實，我們需要更具性價比、低功耗和高度聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備。
物聯(lián)網(wǎng)背后最大的驅(qū)動力之一是處理器生產(chǎn)成本的下降。微處理器和其他重要技術(shù)部件現(xiàn)在已經(jīng)足夠廉價，可以被使用到幾乎每一部產(chǎn)品當(dāng)中。將其與低功耗無線技術(shù)以及互聯(lián)網(wǎng)在當(dāng)今世界的盛行相結(jié)合，讓那些智能設(shè)備彼此交談?wù)谧兊迷絹碓胶唵巍?/p>
根據(jù)MIT Technology Review預(yù)測，截至2020年，世界上的聯(lián)網(wǎng)設(shè)備在數(shù)量上將會接近280億部，而他們當(dāng)中有近一半都不是智能手機或PC。
單單2013一年，ARM微處理器和微控制器的出貨量就已經(jīng)超過了100億。盡管這些處理器當(dāng)中有許多都被應(yīng)用在了普通的移動設(shè)備身上，但在其他一些市場門類當(dāng)中，包括自動化、安防、甚至是道路照明，我們都在看到微控制器出貨量的穩(wěn)固增長。
聯(lián)網(wǎng)設(shè)備究竟有多實用？我們可以在Nest的產(chǎn)品當(dāng)中看到一些非常好的例子。雖然這家公司的產(chǎn)品類型較為有限，但諸如旗下恒溫器的Auto-Away功能（家中無人時自動關(guān)閉），以及煙霧報警器的手機提醒功能，絕對都是朝著正確方向的應(yīng)用。
但這只不過是開始。據(jù)悉，英國在明年將會推出專用的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)。在本月早些時候，英國電信公司Arqiva宣布了使用“超窄頻帶”技術(shù)維持物聯(lián)網(wǎng)國家網(wǎng)絡(luò)的計劃，這將會讓多種設(shè)備的長距離通訊成為可能。
“寒酸”的開端
正如上文所提到的，售價和供應(yīng)在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)當(dāng)中所扮演的角色要比高性能處理器關(guān)鍵的多。微處理器的發(fā)展可以追溯到60多年前，而經(jīng)歷如此長時間的發(fā)展，如今的微處理器不僅速度更快，成本也可以低至1美元。
微控制器的重要性在大型設(shè)備身上可能不夠明顯，但對于小型、低功耗且廉價的設(shè)備來說，微控制器是不可或缺的。物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備傾向于去利用高度集成的部件，他們不需要可拓展的存儲，這也就讓高效的多合一微控制器顯得更有價值。
如今的低功耗ARM處理器也都可以在微控制器配置下工作，這也很適合小型設(shè)備迷你的身材。但是，為了滿足聯(lián)網(wǎng)設(shè)備更加獨特的需求，ARM也一直在對自己的設(shè)備進(jìn)行調(diào)整，以提升安全性、增強聯(lián)網(wǎng)能力、同時讓處理性能變得更加靈活，這些為物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)者提供了所有必須的工具。
盡管我們更加熟悉如今的多核32位和64位處理器，但如果說要滿足小型設(shè)備體形和低功耗方面的需要，看似寒酸的微處理器和Cortex-M都是走在最前面的。
產(chǎn)品線
正如我們所了解的，ARM并不生產(chǎn)任何的成品微處理器，最終的設(shè)計是留給那些獲得核心設(shè)計授權(quán)的廠商的。即便如此，ARM在微處理器設(shè)計和處理器核心設(shè)計上都投入頗多。ARM的Cortex-M系列已經(jīng)擁有超過40家授權(quán)合作伙伴，其中包括意法半導(dǎo)體和德州儀器這些知名廠商。
如果你熟悉市場上的第一批可穿戴設(shè)備，你可能已經(jīng)注意到，它們所使用的都是基于ARM設(shè)計的處理器。各方面表現(xiàn)平衡的Cortex-M3特別受到智能手表設(shè)備的歡迎，而那些健身追蹤器則選擇了更加小巧的Cortex-M0和M0+設(shè)計。
Cortex-M0超越了8051（英特爾在80年代推出的熱門微處理器），盡管兩者可能都很適合物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的低功耗需求。ARM在高性能32位架構(gòu)上的經(jīng)驗體現(xiàn)在了這款芯片上，對比之下，當(dāng)時還有相當(dāng)多的微處理器依然基于8位架構(gòu)所打造。架構(gòu)上的變化對于開發(fā)者、處理速度和加密技術(shù)都產(chǎn)生了廣泛的影響。
32位處理器有能力快速執(zhí)行復(fù)雜任務(wù)，每個時鐘周期還能發(fā)送更多的數(shù)據(jù)。對于擁有大量閑職時間的低功耗設(shè)備來說，這些顯得特別有用，因為32位的ARM處理器可以快速喚醒并執(zhí)行任務(wù)，然后再進(jìn)入睡眠。
從上面的圖表中可以看出，ARM非常注重于提升芯片的能效，這對于需要保持總是開啟或者續(xù)航要求高的設(shè)備來說極為重要。更為精細(xì)的智能物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備不會基于單一的輸入方式和處理器打造，但這類設(shè)備肯定會需要多個低功耗微處理器，來為其自身種類繁多的傳感器和輸入方式執(zhí)行任務(wù)。ARM將這種技術(shù)稱為“傳感器融合”，也就是使用多種不同的低功耗、總是開啟的傳感器來增強用戶互動。
對比8位或16位處理器設(shè)計，ARM的32位設(shè)計在安全性上也擁有額外的優(yōu)勢。ARM的架構(gòu)是旗下所有32位處理器都可以支持強大的非對稱加密算法和協(xié)議，考慮到物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備需要時常連接到網(wǎng)絡(luò)，隨著市場的逐漸發(fā)展，強大的加密和安全功能毫無疑問將會變得越來越重要。
最后需要提到的是，ARM的低功耗處理器都具備對于低功耗連接功能的全面支持，包括低功耗藍(lán)牙（BLE）、IEEE 802.15和Z-wave。這些對于聯(lián)網(wǎng)設(shè)備來說同樣非常重要。
新平臺的投入
ARM的mbed開發(fā)者平臺正在幫助開發(fā)者們探索和擴展現(xiàn)有的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品系列，而除了為開發(fā)者提供大量的硬件開發(fā)資源以外，ARM還為旗下Cortex-M系列準(zhǔn)備了自己的開發(fā)板和開發(fā)平臺，這一點和英特爾類似。
ARM的開發(fā)平臺還拓展到了軟件開發(fā)上，包括Cortex-M SDK、在線云開發(fā)平臺、Thumb2指令集編譯器、以及在線C/C++集成開發(fā)環(huán)境。
此外，ARM最近還收購了芬蘭物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)業(yè)公司Sensinode，后者所開發(fā)的軟件可允許低功耗設(shè)備使用IPv6協(xié)議進(jìn)行通訊，這被認(rèn)為會是未來物聯(lián)網(wǎng)通訊的關(guān)鍵。ARM已經(jīng)將Sensinode的技術(shù)整合到了自己的mbed開發(fā)者平臺當(dāng)中，它也在設(shè)備到云端的通訊以及ARM的設(shè)備管理軟件當(dāng)中扮演著中心角色。
ARM還在繼續(xù)完善著當(dāng)前通過合作伙伴Linaro所提供的支持，后者為ARM的系統(tǒng)以及Java和Android這些傳統(tǒng)開發(fā)平臺提供了開源軟件，而這或許也將成為我們在未來和物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備之間進(jìn)行通訊的關(guān)鍵所在。
對于新平臺的投入將會成為物聯(lián)網(wǎng)市場真正的創(chuàng)新驅(qū)動力。在未來的物聯(lián)網(wǎng)世界當(dāng)中，如果仔細(xì)觀察，那你可能會在更多的設(shè)備身上發(fā)現(xiàn)ARM的處理器。
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