Arm Cortex-M52 是實現 AIoT MCU 高效實施的全新里程碑

通過創造大量全新的應用改變世界，這將是人工智能 (AI) 為物聯網 (IoT) 帶來的眾多機遇之一。然而若要產業掌握這次的機遇，則需要以更高效的方式為面積、成本和功耗都日益受限的設備提供 AI 功能。

我們了解到開發者也面臨著諸多挑戰，其中包括硬件功能的擴展與軟件開發的簡化等需求。在聽取各方意見后，Arm 正式推出了支持 ArmHelium 技術的全新處理器。Helium 是 Arm Cortex-M 微控制器 (MCU) 的矢量擴展，可為低功耗嵌入式設備的數字信號處理 (DSP) 和機器學習 (ML) 應用帶來顯著的性能提升。

Helium 技術已引入至 Cortex-M55 和 Cortex-M85，從而推動了智能攝像頭和其他應用的創新，并收獲了積極的市場反響。

在見證了 Helium 于此類應用中展現的優勢后，合作伙伴們期待將 Helium 技術應用到面積更小、功耗更低的小型設備中，以提供更高的 ML 優化性能和效率。

上月，Arm 正式推出了全新 Cortex-M52 處理器，為工業控制和預測性維護等應用帶來了 DSP 和 ML 性能的大幅提升以及一系列其他功能和優勢。

全新 Cortex-M52 帶來了更高的能效表現，是替代此前基于 Cortex-M3 和 Cortex-M33 的主流 MCU 的絕佳之選。Cortex-M52 的 ML 性能提升了多達 5.6 倍，DSP 性能則提升了多達 2.7 倍。為了滿足各種系統的需求，Cortex-M52 還提供更出色的標量性能和先進的內存接口。

考慮到安全性仍然是重中之重，Cortex-M52 實現了 Armv8.1-M 架構的最新安全擴展，其中包括指針驗證和分支目標識別 (PACBTI) 和 Arm TrustZone 技術，以便更好地抵御軟件威脅。此外，Cortex-M52 還有助于加速推出 PSA Certified Level 2 認證芯片，進而實現下一代 PSA Certified 認證的設備。

借助 Helium 技術，Cortex-M52 在 DSP 和 ML 處理方面相較于Cortex-M33 實現了明顯的提升。此外，Cortex-M52 不僅在性能上超越了 Cortex-M33，還提供了更高的標量性能和更出色的能效表現，有助于將由 AI 驅動的創新引入更多新應用中。

開發者的參與

為了推動 AI 驅動的物聯網設備出貨量的增長，開發者的參與至關重要。通過 Cortex-M52，Arm 提供了當今現代化開發流程所需的特性和功能，讓開發者可以在單一的工具鏈和經驗證的單一架構上實現 AI。

下圖顯示了事件識別算法的幾個關鍵階段。展現了如何利用 AI 解決問題，進行預測性維護或為其帶來提升。首先是使用 DSP 工具進行信號調節和特征提取等流程，然后是運用神經網絡和 ML 技術對事件進行分類。

示例：采用 Helium 技術的 Cortex-M 處理器

正在運行預測性維護工作負載

Helium 技術結合了嵌入式 AI 應用所需的 DSP 和 ML 處理能力，使這一目標得以實現。開發者可以使用單一語言針對通用 API 進行編碼，并在應用程序的 DSP 和 ML 元素中實現所需的性能。

開發者無需了解處理器的具體硬件細節。為了實現更高的性能表現，并在所有采用 Helium 技術的 Arm MCU 上實現代碼的可移植性，Arm 與生態系統合作伙伴一道，為開發者提供了豐富的工具和技術庫。

廣泛的 MCU 生態系統

我們將繼續與合作伙伴共同投入并開發出更多合適的軟件和工具，進而助力物聯網應用的開發和維護工作，使其在降低風險和成本的同時還能夠更加快速便捷。

Cortex-M52 與 Cortex-M55 和 Cortex-M85 在軟件上完全兼容，開發者能夠受益于圍繞 Helium 不斷發展的軟件和工具生態系統，并善用來自我們合作伙伴生態系統的免費軟件庫和豐富知識庫。

為了幫助簡化和加快物聯網及嵌入式開發流程，Cortex-M52 還能夠以 Arm 虛擬硬件[1]的形式被獲取。Arm 虛擬硬件是一種基于云的解決方案，使開發者在芯片就緒前就能啟動軟件開發。

此外，Cortex-M MCU 上所采用的 Helium 功能還將為我們的軟件生態伙伴帶來助益。在他們開發工具時，可通過優化單一架構來滿足更廣泛的開發者市場。他們只需完成一次優化開發，即可將軟件和工具應用于市場上的各類硬件產品。

降低 MCU 的 AI 能效門檻

Cortex-M52 提供了前所未有的能耗水平，為 MCU 開發者在 Cortex-M 上開發和部署要求更高的用例帶來了全新的可能性。簡單的程序員模型、處理確定性和低功耗方案都可使開發者從中受益，而這些恰好正是 Cortex-M 處理器所具備的標志性特征。

審核編輯：劉清