5G和AIoT時代的背景下，Arm架構獲得了越來越多的關注，近期蘋果公司也宣布未來筆記本電腦產品將搭載自造的Arm架構處理器，這主要歸功于Arm架構下的 低功耗 、 高性能 、 小尺寸 等優點。
安謀中國（Arm中國）作為一家深圳本土公司， 自2018年4月成立后便一直獨立運作。安謀中國與Arm不同的是，自成立以后便主要集中在3個生產線： 周易AIPU 、 星辰處理器 、 山海平臺安全解決方案 。
其中，周易AIPU最早在2018年11月的烏鎮世界互聯網大會發布，并于今年4月宣布了客戶芯片商用，這款產品既不屬于CPU，也并非NPU，與之不同的是，AIPU定義了一套新的適用于AI算法的指令集，更加貼合AI的需求。
日前，安謀中國宣發了3個生產線中的另一個重磅產品—— “星辰”第一代產品STAR-MC1 ，21ic中國電子網受邀參加此次分享會。
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一杯基酒：支持Armv8-M架構
星辰處理器（STAR-MC1）是一款 安謀中國自研的嵌入式處理器 ，主要為滿足AIoT應用性能、功耗、安全方面而生。安謀中國產品研發副總裁劉澍為記者介紹，正如其名，星辰意指開發者希望這款產品能夠像啟明星一樣在國內冉冉升起，為產業賦能；另外，MC1則代表Micro controller系列第一個CPU。
從研發歷史上來看，安謀中國從2018年4月成立至2019年9月星辰發布第一個EAC版本，對Arm的核心架構進行了升級，包括Armv6-M和Armv7-M，并加入了定制化的指令集，而這些僅用了17個月。在今年6月30日，STAR-MC1發布了第二個版本，也是最終版本， 支持了Armv8-M架構 。
Armv8-M架構是Arm去年下半年更新的最新架構，STAR-MC1是第一個對新架構實現的產品，同時STAR-MC1第二版指令擴展處理器和Arm劍橋團隊同時推出，充分表明了安謀中國團隊在CPU設計的技術和速度是全球領先的。
性能方面，達到了 1.5 DMIPS/MHz & 4.02 Coremark/MHz 這樣的水準，同時 繼承了V7和V8結構的DSP指令和浮點指令計算單元 ，這些新的結構體系的升級，使得它可提供比上一代的Arm處理器高 20%的性能提升 （在同一主頻下）。另外，在功耗上也與性能進行了均衡的配置。
圖1：STAR-MC1支持最新Armv8-M架構并具有最新安全技術
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一款特調：安謀中國特色功能
除了Armv8-M的所有特色以外，需要注意的是STAR-MC1進一步拓展了 TrustZone 這一安全功能。劉澍表示，未來智能物聯網設備中，無論是生活還是工業生產、汽車電子領域，安全會是下一個重要的痛點，因此將手機AP熟悉的安全技術引入了微處理器中，進一步在生態可集成角度發展微處理器安全技術。
TrustZone安全方案可將運行環境隔離為安全區和非安全區， 用戶的敏感運行程序可放在安全區運行，反之一些應用型程序則可放在非安全區執行。劉澍表示，通過這種硬件的隔離方式，可以保證服務程序、敏感數據、用戶數據得到很好的保護，這是TrustZone的一貫概念，也從A級別處理器繼承到了M級別處理器中，對生態的可延續性是非常友好的。
值得一提的是，STAR-MC1的創新性在于 整個緩存（Cache）的結構引入了M級別的處理器中， 這種特色可充分提高系統級的性能和效率。劉澍強調，很多處理器數據的讀取需要通過總線或外部存儲讀取，這對系統的效率和功耗是一種很大的浪費。以前的微處理器中，為了節省面積和成本，并沒有使用緩存技術。
圖2：STAR-MC1的整體特色功能
需要注意的是，STAR-MC1在Armv8-M的架構中植入了兩個用于定制化擴展的重要特色功能：
1、加入了協處理器接口。 劉澍表示很多客戶會在細分市場做出不同創新，對于通用處理器來說，在細分市場擁有突出的特點是非常重要的，諸如加入FFT加速、編碼器加速功能，這些加速可以通過這個協處理器接口上接入協處理器快速完成。
2、加入了用戶可定制化指令集。 Armv8-M創新架構下，客戶可以自由定制指令集，通過自己的指令集一方面可將特色操作固化在CPU流水線中，提供高效執行效率；另一方面，對客戶的軟硬件知識產權進行保護和差異化。
圖3：STAR-MC1具有可定制指令集
劉澍為記者解釋， 安謀中國IP的設計理念在于通用設計之上，要給用戶和客戶提供可定義、可擴展的靈活性， 最終將體現在細分市場的高效率上，此前發布的周易產品也具有這種可擴展、可定制化的接口和擴展技術。
STAR-MC1也是第一個在CPU引入這種技術的。通過這種協處理器硬件接口，直接訪問CPU內部的寄存器堆，操作寄存器堆操作數并將結果返回到寄存器，可讓其他Arm指令直接再處理，這樣效果會比協處理器更高。而這樣的定制化指令擴展，可使用戶和Arm程序間交互實現零延遲和無縫連接，同時編譯工具鏈中也有預留接口充分保護客戶的軟硬件知識產權之外，還能對各個市場不同效能或處理性能要求得到充分滿足。 生態系統方面，除了Arm本身工具的加持之外，STAR-MC1也 支持主流的各種工具鏈、編譯器、操作系統、仿真器， 保證能在研發上擁有流暢和良好的體驗。
圖4：STAR-MC1的生態系統支持
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一斟百搭：助力國產化器件
劉澍表示，目前STAR-MC1已有很多客戶采用，并已取得流片，截至目前，星辰處理器 已有30個授權客戶， 這30個授權客戶里有 21個客戶已經有項目進行集成、設計， 其中有 7個項目已流片， 廣泛應用于通用MCU、互聯芯片、系統控制、汽車電子、存儲、定位、傳感器控制等領域。
在媒體分享會上，也有合作廠商講述了和星辰處理器的故事。靈動微電子董事長兼總經理吳忠潔表示，安謀中國推出的STAR-MC1契合了公司的想法，很快就會與安謀中國獲取許可，著手一系列工作。 他認為，MCU有四個方面特別重要：其一，產品自身的可靠性和安全性，從應用層面和底層防止被破譯；其二 ， 擁有豐富的可連接性，即豐富的接口；其三，擁有低功耗，延長使用壽命；其四，擁有可靠性，包括靜電保護，閂鎖效應、浪涌、脈沖干擾等。 而這些恰好與STAR-MC1剛好契合，與STAR-MC1的合作除了更換處理器以外，整體的封裝管腳也將從20個增加到100個，頻率將從24M提升到164M。
圖5：靈動微認為MCU的發展與STAR-MC1特性相符
全志科技最新發布的XR806是基于STAR-MC1開發的一款低功耗、高性能、安全為一體的IoT芯片。根據全志科技模擬互聯事業部研發副總裁潘攀的介紹，全志科技在無線產品方面已耕耘多年，產品也圍繞Arm架構積累多年經驗。
潘攀強調，2018年安謀中國在介紹這款MCU核時全志科技就非常感興趣，主要原因在于產品的特性非常符合XR806這款產品的定義需求，并克服了前一代產品的痛點。所以全志科技第一時間與安謀中國深入溝通，并成為了最早開始推進產品化的客戶。
STAR-MC1主要擁有三方面優點，其一，基于Armv8-M架構擁有更高的性能和能效比；其二，具有Arm環境的支持，特別是TrustZone的安全機制；其三，擁有浮點和定點運算的DSP LPA單元。
圖6：XR806基于TrustZone技術
華大北斗CEO孫中亮在會上表示，華大北斗作為國內北斗GNSS衛星導航定位芯片設計廠商，一直與Arm中國持續合作，自主設計研發并量產了全球首顆支持北斗三號信號體制的多系統、多頻、基帶射頻一體化、高精度SoC芯片。
結合最新的寬帶射頻技術、可配置的基帶技術、抗干擾技術、超低功耗技術等一系列最新設計技術，在一顆芯片上實現了多系統、多頻、高精度、抗干擾、低功耗、高集成、小型化等多項行業典型指標，為北斗三號系統全球組網地面應用提供了必不可少的芯片級高精度產品支撐。 可廣泛應用于汽車精準導航、車輛管理、精準農業、智慧物流、智能駕駛、GIS采集、工程測繪等領域。同時，華大北斗也基于核心芯片提供北斗開放平臺，以開放共享的姿態，攜同產業鏈研發力量，共同打造中國北斗芯，為全球用戶帶來更精準的中國芯體驗。
作為一個國產化的處理器，Arm衍生的嵌入式處理器，可以看出STAR-MC1貼合市場的需求，且也已取得非常多客戶認可。而在許多人會擔心的授權方面，劉澍強調，經過技術分析，STAR-MC1并不會受到相關進出口管制。
通過新產品以及已發布的產品，不難發現未來安謀中國的目標是“周易”+“星辰”+“山海”的一整套AIoT端自研產品加持。最終將有多少相關產品量產，我們將持續關注。