物联网 (IoT) 一个极重要的特性是「应用挂帅」，既需深厚的专业知识做后盾，又需串联周边第三方。有鉴于此，IP 供货商安谋国际 (ARM) 拟从安全系统单芯片 (SoC) 设计、云端「软件即服务」(SaaS) 以及端到端资安等三方面，提供 IoT 芯片到云端的安全「快捷方式」与生态系一致的实作方式，协助用户开发、建置和管理安全连网装置，加速大规模部署脚步。「我们拥有首屈一指的嵌入式系统生态为后援，包括：开发和除错工具、软件和操作系统以及信息安全」，ARM 处理器暨多媒体处理器事业部总经理 James McNiven 如此自我盘点 ARM 的优势。
图1：ARM mbed 可谓是社群力量的具象展现
数据源：ARM
开发者可透过 mbed OS 5 操作系统强化各种装置端功能，简化智能联机、布署配置和更新维护作业；由全球 20 万个开发者所组成的社群，每个月贡献逾百万次的在线编译建档。ARM 全球市场营销暨策略联盟副总裁 Ian Ferguson 解释，与从事数据分析的管理云不同，mbed Cloud 仅提供一般用途的组件，让用户可从云端管理现场各式装置；特定应用仍交由行家发展，避免与其争利。他表示，今年 5 月完成被日本软件银行 (Softbank) 收购程序后，将把业务重点放在号召更多合作伙伴与争取软件开发商认同，并借力联盟促生更多标准。
照片人物：ARM 全球市场营销暨策略联盟副总裁 Ian Ferguson
坚守本分，不与合作伙伴争利
新东家似乎给予 ARM 相当大的发挥空间，Ferguson 不忘幽默地补上一句：「未来我们将有更多花钱的机会」。他透露，2016 年 ARM-based 芯片出货量高达 150 亿片，迄今累积出货量已突破 860 亿片，这是因为合作伙伴相信使用 ARM 架构能为产品带来创新和获利的成果；因此，得到资助的预算将用于加速实现既定视讯／绘图处理器等产品路线以及强化软件生态，也不排除会有进行计算机机器视觉领域并购的可能。当问及对人工智能 (AI) 是否有布局意向时，Ferguson 的回复是：ARM 的角色定位是把基础打好，并不会直接面向市场推出客制化芯片。
「在地的问题由在地业界解决，是最好的方式；即使一样是畜牧业或医疗智能化工程，不同地理区的需求重点及法规不同」，Ferguson 如此坚信。他认为，物联网在设计之初就须考虑到安全问题，包含微控制器 (MCU) 层次。为此，ARM 日前发布首批采 ARMv8-M 架构的嵌入式处理器——Cortex-M23 和 Cortex-M33，并将经市场验证的 ARM TrustZone 安全机制导入超低功耗的 IoT 节点。新品不需第二颗 CPU 就可运作，更具效率；将信息保全措施予以标准化，开发容易；针对 MCU 进行优化，已有多家国际一线 MCU 大厂取得授权。
超越自我，功耗与运算能力再进化
M23 强调小巧、不需特殊设定即可使用，延续 Cortex-M0+ 所建立的标准，脚位占板空间极小，适用于极致省电的简易控制；M33 可供工业用户依客制需求做接口、浮点运算单元 (FPU) 或数字信号处理器 (DSP) 的配置和扩充，应用范围更广、效能与功耗更胜 Cortex-M3 与 Cortex-M4。Ferguson 提到，虽然 MCU 市场看似由德州仪器 (TI)、意法半导体 (ST)、微芯科技 (Microchip) 和瑞萨 (Renesas) 等国际大厂相互争辉，但由于 IoT 极重视特定应用，利基型新兴台厂仍大有可为。
特别一提的是，新款处理器可与旧有 ARMv6-M 及 ARMv7-M 架构兼容，开发者可轻松升级转换。此外，TrustZone CryptoCell-312 能强化 SoC 安全，透过一系列多重安全防护保障芯片内程序代码与数据；借助 CoreLink SIE-200 套装 IP 提供多种互连组件与控制器，可将 TrustZone 技术延伸至整个系统；CoreLink SSE-200 物联网子系统，除整合 Cortex-M33、CryptoCell 及Cordio无线通信 IP，还提供软件驱动程序、安全函式库、通讯协议堆栈和 mbed 操作系统等资源；Cordio 无线通信 IP 可同时支持 Bluetooth 5 和 IEEE 802.15.4 (ZigBee / Thread) 两套标准，用户可选择自己想要的协议堆栈方式支持 ARM 与第三方射频组件。
图2：ARM 在物联网的产品布局
数据源：ARM
从观赏到内容创造，视讯商机诱人
另着眼于行动虚拟现实 (VR) 和 4K 影音串流渐兴，且 VP9 即将成为 Android 与谷歌 App 必备功能，相关应用可望在未来 12～18 个月大量涌现，对于图像处理与格式转换时间要求会更高，ARM 正以 Mali-V61 视讯处理器 (VPU) 及 Mali-G51 绘图处理器 (GPU) 积极抢滩，追求更好的沉浸感与互动性。媒体处理事业群 (MPG) 资深产品经理 Roger Barker 指出，新一代视讯不只用来观赏，还须考虑到视讯内容创造，需更强的编解碼能力。Mali-V61 可在单一 IP 模块支持 VP9 编／译码和 HEVC 编码 (H.265) 多重标准，较前一代可节省 50% 传输率。
反之，在相同传输率下，Mali-V61 可提升影像质量，使 VP9 呈现样貌媲美 HEVC。「除了编译码能力，扩充性也很重要，因为终端应用对画质要求不尽相同」，Barker 强调。他举例，高阶手机若要同时处理两个 4K 视讯，通常需要 4～8 个核心不等；但若是中、低阶的无人空拍机，或许只要单核心就足以提供标准画质。Mali-V61 在 28 HPM @ 600 MHz 的测试环境下，单核心可执行 1080p x 60 标准画质，八核心可实现 4K x 120 高画质，支持 Facebook Live 与 Periscope 等实时视讯应用 (制程越高阶，可用较少的核心数达成同样水平)。
图3：Mali-V61 的效能表现与广泛应用
数据源：ARM
GPU 将往中阶行动装置渗透
绘图处理器市场亦将随之加温。「VR 应用正全面扩散至各项装置，包括：扩增实境 (AR)、虚空间和360∘环景影片，且支持 Vulkan 3D 图像渲染 (成像) 技术的效率大有精进，加上智能手机分辨率迅速增加，皆成为 GPU 往中阶行动装置渗透的动能，引爆时间点约在 2018 年」，GPU 产品经理 Espen Oybo 剖析。Mali-G51 GPU采用 ARM 全新 Bifrost 架构，能提供两倍输出的纹理单元 (texturing unit)，是 ARM 旗下最小、功耗最低并支持 Vulkan 的 GPU，屏幕分辨率最高可达 4K 画质。
相较于前一代 Mali-T830，单位面积效能及省电效率均提高 60%，但芯片尺寸却大幅缩减 30%。与 Mali-V61 VPU 类似，Mali-G51 GPU 同样具有扩充性并支持众多 API 开发，另拥有一个最大特点：它依每个分享核心／周期推出 1～2 个画素，可分摊部分成本、提高面积效率。除了降低量产芯片的制造成本，还支持更多使用情境，有助于将高阶绘图功能导入中阶行动装置。Mali-V61 VPU 及 Mali-G51 GPU 均是 ARM Mali 多媒体处理器 IP 组合的一部分，包含绘图、视讯及显示处理器，与各型 ARM Cortex-A 处理器搭配使用，现已开始授权。
