提到Arm，很多人馬上會想起它以IP技術授權起家，不斷深耕處理器運算及聯網技術，持續開發出創新的指令集與微架構。Arm在產業領域由微至巨，從物聯網設備、服務器到車聯網，目前全球高達1,300億顆處理器芯片的都來自Arm。

實際上，Arm除了攻克智能手機外，現在更是把涉足領域跨到物聯網設備，近年的系列產品方案都在朝向同一個目標：2035年實現全球一萬億設備互聯的宏偉愿景！萬億設備互聯數字驚人，事實上Arm早十年前就鴨子劃水，全面啟動打造物聯網“超級戰隊”。

Arm化身航空母艦

耗費十年計劃打造物聯網戰隊

本文作為三部曲首發，主要聚焦探討「DesignStart」這項方案內涵及近期策略，而后的第二曲「Pelion」及最終曲「Neoverse」，象征著Arm“物聯網戰隊”的超級計劃。DesignStart項目主要通過釋出IP架構，讓有意投入物聯網芯片設計的開發商，可以使用FPGA開發板做芯片原型開發。

而Arm就像一艘技術領先、資源完備、伙伴多元的航空母艦，新創小飛機可以駐足在母艦的基地上，使用內部免費授權工具（也就是提供低成本、快速取得的Arm Cortex-A與Cortex-M等CPU IP授權方案），搭建出屬于自己特色的戰機。而Arm生態系統合作伙伴廠商同樣駐點在母艦，累積成資源龐大的戰隊，各家戰機可擷取自己所需的資源。

▲Arm打造物聯網超級戰隊，以「DesignStart」項目方案打頭陣

你可能會問，從傳感器、智能手機到超級計算，全球超過70%人口正在使用Arm的技術，身為技術龍頭為何要造福大家？因為Arm的品牌精神，就是用獨領風騷技術，協助伙伴持續在開發應用突破創新。

盡管物聯網已成風潮，但技術從硬體到軟體仍有門檻。所以Arm這艘航空母艦讓開發者在進行開發時，能夠用更低成本、更有效率的模式，推出更有競爭力的物聯網設備方案。

互聯設備從一億臺到萬億臺

降低技術門檻才能“打群架”

正因為Arm及軟銀(Softbank)看好到2035年之際，全球的互聯設備數量將突破萬億，屆時物聯網的數據力將重新定義所有行業。而要達到萬億設備互聯這一規模的愿景之前，Arm將驅動更多技術變革促使市場成長，包含持續擴展免預付授權費用的DesignStart項目，以及后續文章將介紹的「Pelion」及「Neoverse」方案。

互聯設備的應用市場之所以能取得突破，除了處理器計算性能的突破之外，5G的商用化同樣可以加速世界邁向全聯網時代。根據意法半導體(ST Microelectronics)過去的統計，2003年全球連網設備數僅5億。到了2008年，物聯網被主流媒體關注，加上移動設備應用遍地開花，這一年，連網設備數量正式超越全球人口數。

▲Arm及軟銀(Softbank)目標2035年實現萬億設備互聯

隔了將近十年后，市調研究公司Strategy Analytics調查2017年全球已經有200億個物聯網設備部署于全球。到2020年，各家公司預估IoT設備數量將在300～500億個之間。如果以300億的保守估計，相當于地球人口平均每人擁有超過3個連網設備。

換句話說，在未來15年內，Arm將繼續扮演技術推手，提供更低功耗、計算性能更高、更安全連接防護的技術方案，而且不斷嘗試與跨業廠商進行合作，才能加速萬億物聯網應用的成長。

先知卓見的戰略計劃

DesignStart為何如此受歡迎？

DesignStart究竟是什么樣的項目？回溯至2010年，Arm開始提供技術專利快速授權，而到2015年正式加入旗下產品Cortex-M0的授權，免費提供Cortex-M0 IP給開發者。所以采用此架構的開發者可用較低的成本，及易用工具進行評估與測試，不僅降低開發者的成本風險，更讓嵌入式設備以及更多物聯網應用加入Arm的處理器技術。

▲DesignStart項目自2010展開，到明年將邁向第十年

接著Arm又推出Cortex-M3架構設計，讓數位或類比特定技術或需多個芯片達到其功能的新創公司或特殊屬性企業，可利用 DesignStart做小規模的芯片生產測試。這一波成績讓各領域的開發者，開發出智能互聯設備、IoT節點、航太應用等芯片。聯網芯片從開發、原型到量產，DesignStart堪稱是一站式服務。

作為新創公司，移芯科技是Arm Design Start項目在中國的首批合作伙伴，他們有經驗的團隊眼光獨到，加入了Arm Design Start項目，免費獲得Arm Cortex-M3的IP，同時也就意味著得到了整條產業上下游的生態系統（Ecosystem）的支持，從設計到流片，大大減少了工作時間，也節約了大量的經費，作為初創型公司，這兩點是他們甩開其他同類型創業者的絕招。

除了架構授權，Arm提供的資源當然不僅于此。Arm一方面攜手 EDA 廠商、半導體廠商，協助開發者做生產最佳化，另一邊還提供軟件、子系統授權、設計咨詢等服務。意味著這艘航空母艦從評估、咨詢、設計、驗證、生產、軟體系統，包含了所有完整的后續服務。

進化版DesignStart項目

結盟Xilinx開創FPGA新設計可能

DesignStart項目執行至今尚未結束，甚至去年持續進化，推出更多嶄新的授權應用，其中又以FPGA及SoC兩項芯片最受矚目。Arm與Xilinx公司攜手，針對Cortex-M處理器提供免授權費用，讓開發者在單一處理器架構，展示異構化運算的優點，處理任務分派給適合的運算引擎，將更多Cortex-M優勢注入到現場可編程門陣列(FPGA)領域，因而開發更精密的產品。

根據統計，2016至2022年間FPGA及可編程邏輯元件(Programmable Logic Devices)芯片出貨量估計達七億，成長率74%。OEM廠商如何用更少的投資開發出更具彈性的設計，DesignStart讓廠商可以快速取得處理器IP，同時通過Xilinx軟件開發方案，完成設計整合以加快在FPGA上開發腳步。

▲Arm結盟Xilinx開創FPGA的設計多元性

過去一年內內，這項原型方案被下載超過3,000次，由DesignStart申請Arm處理器商業授權的客戶超過300家。在FPGA芯片的開發上，Arm提供「最多的選擇與彈性」「整合設計更容易」「降低軟件開發成本」「縮短產品上市時程」等優勢，的確讓產品制造商在FPGA上創造了更多應用最佳化與定制化的設計，進而建立起自身的差異化競爭優勢。

聚焦SoC加入Cortex-A5授權

加速嵌入式芯片創新

為滿足開發人員在高級設計中能夠輕松訪問支持Linux的Arm處理器的需求，Arm對DesignStart項目進行了擴展，將其功耗最低、面積效率最高的應用處理器Cortex-A5納入該項目。物聯網設備設計可借由「富嵌入式處理」達到差異化功能，讓開發廠商轉向特殊應用IC滿足產品功能需求。

現今因聯網產品延伸到智能網關、醫療、智能家居及工業等多元市場，這也加速富嵌入式及物聯網SoC設計進程。VDC 的2016 年報告顯示，目前業界在CPU與SoC的嵌入式產品使用量，70％的富嵌入式設備都基于Arm。目前全球采用Cortex-M0及Cortex-M3為主流的 SoC 芯片處理器數量，已超過280億個。

此外，目前業界達82%的開發者首先考慮Linux與Android系統進行開發，Arm是嵌入式Linux和Android系統的主要架構，基于Arm架構運行的Linux項目已達到數百個。Linaro通過與Arm攜手，雙方已聯合成為Linux內核的前三大貢獻者之一。由于基于Arm的可立即運行操作系統、中間件、編解碼器和應用程序十分豐富，基于Arm 架構的Linux在項目進度表和成本方面帶來的積極影響不容小覷。通過選擇Arm，單單在軟件開發這一項，開發人員就可以節省大量的成本。

未完待續…

從Xilinx FPGA免授權費方案到進一步的Cortex-A5，都可看出Arm致力支持嵌入式與物聯網設備設計的創新，迎合蓬勃市場的多元化需求。Arm領航的物聯網超級戰隊，除了DesignStart十年計劃作為IP技術授權及合作之外，在其他物聯網周邊技術的布局遠遠不僅于此。

究竟Arm這艘航空母艦內還藏有哪些秘密？讓我們在后面的報道中逐一揭開神秘的面紗吧。