物联网是雾计算，需推动公开参考架构如IP的发展以加快部署

物联网既是IC业倾心向往的市场，其碎片化应用亦让IC厂商“左右为难”。 “物联网是诸多垂直市场的集合，这些市场通过连接节点到云以提供服务。” ARM 处理器部门市场营销总监Ian Smythe认为，“物联网不是一个‘一刀切’的市场——分布在由末端节点到云的计算、存储和控制取决于特定的应用，这通常被称为雾计算（Fog Computing），也就是特定任务所需的资源能够在被需要的地方找到，而不是将其放在远离物联网终端节点的中心位置，这需推动公开参考架构如IP的发展以加快雾技术的部署。”问题来了，这种雾计算的潮流，为IP带来什么样的觉醒？

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“物联网IP依赖于特定的应用——简单物联网节点需要非常低功耗的处理IP，通常结合模拟和MEMS功能，而更复杂的节点需要一个支持更丰富OS、图像处理和显示的IP。” Ian Smythe认为。

国内芯片设计服务公司某技术负责人也表示，IP一贯的发展方式是把专业算法通过IC的方式来实现，物联网不同应用场景会影响IP及规格的定义，比如用电池供电和用电网供电对IP的功耗要求就是天上地下。

他还提到，IP从概念到真正实现，通常大概经过算法原型设计、算法优化、C-Model设计、Verilog实现、RTL实现和优化、布线综合、Netlist交付等环节。虽然算法原型和算法优化最关键，但是每个环节都很重要，比如RDA起家就是因为RF芯片布线做到了极致。

由于物联网涵盖太广，除去目前在手机和监控市场上已有的这些IP，未来要求更高的功耗控制IP、电磁波到能量转换的IP、各种传输协议的IP等等有很多空间，MCU也应会再次迎来春天。物联网新的市场总会带来新的格局，这是实现赶超的机会，研发适合市场需求的足够好的IP是实现赶超的方法。

在这一过程中，也逐渐分化出三个方面值得关注。“一是物联网市场将有效推动定制SoC的增长，从而将导致对IP需求的增长，典型的是将模拟IP和数字IP结合。二是催生专业的IP需求。如可穿戴设备和物联网节点最初采用为智能手机设计的芯片组，而目前可看到诸多专门为可穿戴设计的芯片组。三是物联网的安全需求对IP的安全性提出新需求。”Ian Smythe分析说。

而IP仅是提供了一个入口，更重要的是搭建IP生态链。“物联网构建于一个强大的生态系统之上，应提供一系列基于IP的广泛工具、软件和硅，使开发者能够有广泛的选择来开发出卓越产品。” Ian Smythe表示。

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随着物联网设备中的安全威胁越来越普遍，构置全方位的安全“防线”变得至关重要。新思科技产品市场经理Rich Collins分析认为，目前物联网在网络层、设备层和芯片层都会遭受攻击，而攻击的手段包括网络攻击、软件攻击、硬件攻击。

在芯片层面，更易受到软件和侵入式硬件攻击。Rich Collins指出，就SoC而言，有诸多安全弱点，比如存储器件容易受到恶意应用攻击，ROM容易遭受IP盗用，总线容易受通过外设的软件攻击等等，而目前最难防的就是侧信道攻击，即针对加密电子设备在运行过程中的时间消耗、功率消耗或电磁辐射之类的侧信道信息泄露而对加密设备进行攻击。

为此，新思推出了全新的SEM处理器，其在ARC家族SE的基础上进行了有效的安全优化，对林林总总的攻击可谓“层层设防、各个击破”。

“SEM处理器添加了统一指令时序和时序/能耗随机化功能的侧信道抵御力，从而能有效地防止侧信道攻击；增强的内存保护单元和SecureShield技术简化了可信执行环境的开发； 带有内嵌指令/数据加密和地址加扰的防篡改流水线以及数据完整性，可检查能够抵御系统攻击和IP盗用；集成的监视器计时器可检测包括篡改在内的系统故障等。” Rich Collins详细说，“虽然增加了诸多安全功能，但ARC SEM的功耗仅增加了不到一成，客户可针对物联网应用开发更加安全的SoC。”

虽然市场上的安全IP都有展所长，诸如ARM的TrustZone技术、Imagination的OmniShield技术等均在发挥用武之地。但Rich Collins表示，目前TrustZone只支持ARM的Cortex-A系列IP，但针对广大嵌入式应用的Cortex-M核并未集成该技术，因此ARC SEM可弥补这一市场空白。

Rich Collins还指出，SEM处理器既可成主控制器，也可成加强安全性能的协处理器。“ARC EM处理器年出货量已超过15亿片，Intel等都是新思的重要客户，相信具有最高安全级别的ARC SEM处理器将在IoT市场大放异彩。”Rich Collins强调。

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伴随着人工智能、大数据、云计算的高速发展，对SoC提出了更高的要求，异构计算开始大行其道。然而，多数SoC虽在物理上实现了单芯片多核集成，但涉及多套工具和复杂流程，开发不易，优化更难，因而整体性能不高、功耗难降。

为破解这一难题，Imagination最新推出了一款 64 位、多线程、多核、多集群的I6500 CPU，可在集群中连续部署内部异构和外部异构。

MIPS处理器IP执行副总裁Jim Nicholas表示，I6500与上一代I6400的差异在于同步异构技术，它可实现64个集群，每一个集群可支持6核，而每核可配置为单线、双线或是四线程，最多可支持1536个处理单元。这些核和线程的配置是完全独立的，同时Imagination提供工具包和管理单元来确保核之间的通讯管理。

Imagination首席执行官Andrew Heath强调，“对于内部异构，在单一集群中，设计人员能够通过不同的线程组合、不同缓存容量、不同频率甚至电压来配置每个CPU ，实现最优化的功耗；对于外部异构，I6500拥有ACE接口的最新MIPS一致性管理器，能与其他常用 ACE一致性架构解决方案相连，实现出色的系统效率；对于并行多线程，以广泛验证的双发射执行设计为基础，提供更高的效率。I6500 还具有 MIPS I6400 核率先支持的实时硬件虚拟化技术；在安全方面，I6500支持 OmniShield 技术，为安全奠定基础。”

“它是业界多线程是唯一一个可以授权的技术。依据这一技术，可显著地提升性能至80%。与ARM不同的是，ARM只能针对核与集群两方面进行调节，而Imagination可通过将线程、核、集群三者结合来调整功耗跟性能的平衡，更具灵活性和定制性，对物联网和服务器等应用的SoC开发而言优势显著。” Jim Nicholas补充说。

在MIPS领域的发力是Imagination重整之后的战略之一，目前其战略规划已十分具象。Andrew Heath表示，Imagination的三大核心IP专注于MIPS将不断提升异构能力，PowerVR将拓展在图像处理、虚拟现实、人工智能等方面的应用，Ensigma将侧重物联网应用及与WiFi和蓝牙的结合，强力聚焦于移动通讯、汽车、物联网、消费类电子、网络、AR/VR六大领域。

Andrew Heath同时强调，中国是非常重要的市场，与Imagination未来的发展息息相关。Imagination将通过在中国扩充团队、扩展与各大高校的合作、加强与中国芯片厂商如炬芯等合作，助力搭建健康的生态系统。Imagination深知并不断践行“合作伙伴成功Imagination才真正成功”之道。