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ARM公司供稿 2004 年 10 月 19 日是一個(gè)特別的日子，這一天對多數人而言也許并不意味著(zhù)什么。然而，如果你是嵌入式社區的一份子就會(huì )知道，微控制器 (MCU) 行業(yè)在這一天發(fā)生了翻天覆地的變化。ARM® 在這一天發(fā)布了首款 Cortex®-M 處理器，把通用架構的優(yōu)勢搬到了微控制器市場(chǎng)上來(lái)。 嵌入式開(kāi)發(fā)者迅速接受了 Cortex-M 系列處理器，因為它具備直觀(guān)的程序員模型、出色的性能以及絕佳的節能性。該處理器集簡(jiǎn)單易用和深遠的生態(tài)系統支持于一身，加快了嵌入式行業(yè)的創(chuàng )新速度，大大拓展了微控制器的使用場(chǎng)合。這些基于 Cortex-M 的小巧型 MCU 現已無(wú)處不在，為我們當今所使用的設備帶來(lái)了無(wú)形的智能和強化的功能。十年后，大多數 MCU 和嵌入式設備廠(chǎng)商均采用了這項行業(yè)標準，生產(chǎn)了共計 220 億臺基于 Cortex-M 的設備。 
在基于Cortex-M的設備上實(shí)現嵌入式智能 創(chuàng )新需要安全性和標準的平臺 創(chuàng )新永不停歇，新的挑戰開(kāi)始浮現。為越來(lái)越多的聯(lián)網(wǎng)設備提供安全性現已變得至關(guān)重要，其中包括保護這些設備的數據機密性、功能和完整性及其從基礎設施到云端的連接。這種安全性不僅需要利用經(jīng)過(guò)驗證的最佳實(shí)踐來(lái)符合極高的標準，而且必須做到簡(jiǎn)單易用、易于編程，從而最大限度減少使用不當的風(fēng)險。成功部署的最后一個(gè)重要的要素是，這種創(chuàng )新需要構建在行業(yè)標準平臺之上，以確保獲得廣泛的生態(tài)系統支持、形成巨大的開(kāi)發(fā)者群體，從而打造出多種多樣的設備，加速各個(gè)物聯(lián)網(wǎng)縱向細分市場(chǎng)的發(fā)展。 確保聯(lián)網(wǎng)設備的安全是眾所周知的一大挑戰，這對于 ARM 來(lái)說(shuō)也是一大機遇�，F在已有超過(guò) 100 億顆 Cortex-A 芯片為各種移動(dòng)設備所采用，這些芯片利用 ARM TrustZone® 技術(shù)來(lái)保護可信根免受潛在的可疑軟件的損害。ARM 安排了一些最有才干的工程師來(lái)優(yōu)化這一安全基礎并將其轉移到新版本的 M 型架構上來(lái)。這些工程師現已實(shí)現了該目標，確保了這一安全基礎適合嵌入式環(huán)境的各種嚴格限制： • 實(shí)時(shí)性，需要在不同的安全狀態(tài)之間快速轉換 • 確定性 • 同時(shí)還需要做到十分節能。 研發(fā)成果 ARMv8-M 架構于去年在 2015 ARM 技術(shù)大會(huì )上成功發(fā)布，該架構可將先進(jìn)的軟件隔離功能搬到最小的處理器以及采用 ARMv8-M 專(zhuān)用型 ARM TrustZone 技術(shù)的設備上來(lái)。
將TrsutZone拓展至ARMv8-M架構，確保最小設備的安全性 隆重推出 Cortex-M23 和 Cortex-M33 今天能夠發(fā)布基于 TrustZone 技術(shù)的兩款全新 ARM Cortex-M 處理器，我感到非常高興。它們分別為：基于基本型 ARMv8-M、適用于大多數領(lǐng)域和功耗要求嚴苛應用的 Cortex-M23以及基于主流型 ARMv8-M、適用于高性能系統的 Cortex-M33。兩款產(chǎn)品均搭載 ARM TrustZone 技術(shù)作為其安全基礎，而且還提供一款更加簡(jiǎn)單易用的 MPU 程序員模型，能夠限制調試的可見(jiàn)性，因此可以保障軟件機密的安全。安全性概念是全方位的，它超越了處理器的界限，涵蓋了整個(gè)系統：總線(xiàn)/互聯(lián)、內存和外設，因而可利用 AMBA® AHB5 標準在整個(gè)系統上導出處理器的安全狀態(tài)。
ARM Cortex-M33 和 Cortex-M23內置TrustZone 安全技術(shù)保障 利用基于 Cortex-M23 或 Cortex-M33 的芯片所打造的聯(lián)網(wǎng)設備將得益于可信世界所提供的保護，以便執行那些對安全性而言至關(guān)重要的功能，例如安全啟動(dòng)、密碼學(xué)、身份和密鑰管理、供應和設備更新。在處理器的常規世界里，來(lái)賓應用和非安全服務(wù)的運行方式與之前基于 Cortex-M 的設備類(lèi)似。TrustZone 將讓這些應用和服務(wù)能夠訪(fǎng)問(wèn)可信世界的安全功能，同時(shí)確保安全資源不會(huì )被來(lái)賓誤用、損壞或檢查。值得一提的是，由于程序員模型具有向前兼容性，因此針對現有 Cortex-M 處理器而編寫(xiě)的應用程序會(huì )在 Cortex-M33 和 Cortex-M23 的非安全世界中運行，不會(huì )察覺(jué)到自己在基于 ARMv8-M 的處理器上運行。有經(jīng)驗的 Cortex-M 開(kāi)發(fā)者會(huì )有熟悉的感覺(jué)，能夠將現有的應用程序快速轉移到新一輪微控制器上。 加快開(kāi)發(fā)速度 除了 TrustZone 以及相關(guān)的安全特性以外，這兩款處理器還分別帶來(lái)了 ARMv8-M 基礎型和主流型的額外功能。它們?yōu)樾酒O計師和軟件開(kāi)發(fā)者提供了更一致的接口和特性，例如：調試、內存共享和純執行內存支持以及更高的中斷數量上限�？偠灾�，所有這些使得系統設計和軟件開(kāi)發(fā)更具擴展性且更加高效，可加快開(kāi)發(fā)速度，這對于數十億物聯(lián)網(wǎng)節點(diǎn)的發(fā)展而言至關(guān)重要。 許多合作伙伴與我們一起定義和開(kāi)發(fā)這些全新的處理器，利用同一種標準的 TrustZone 安全技術(shù)積極設計芯片。在 2016 ARM 技術(shù)大會(huì )上，看到其中 7 家合作伙伴和我們一起發(fā)布產(chǎn)品，我們感到非常激動(dòng)。
全球十大MCU供應商中絕大多數均已獲得以上兩款或其中一款的授權 ARM 生態(tài)系統已經(jīng)開(kāi)始把精力集中在移植工具、RTOS 以及固件上來(lái)，以便為首批芯片的問(wèn)世做好準備。許多生態(tài)系統合作伙伴將在 ARM 技術(shù)大會(huì )上展示其產(chǎn)品如何充分利用 ARMv8-M 架構以及 Cortex-M23 和 Cortex-M33 處理器如何釋放全新的功能。
全球領(lǐng)先的生態(tài)系統已經(jīng)遷移到ARMv8-M Cortex-M23與Cortex-M33的發(fā)布會(huì )標志著(zhù)嵌入式領(lǐng)域的又一次突破嗎？也許只有等到若干年后數十億設備上市之時(shí)才可以斷言。然而，我們當前的主要工作重點(diǎn)是與 ARM 合作伙伴密切合作，共同為廣大開(kāi)發(fā)者和創(chuàng )客提供出色的開(kāi)發(fā)要素，讓他們的創(chuàng )造力和愿景推動(dòng)世界朝著(zhù)聯(lián)網(wǎng)更廣泛、更智能、更安全的方向快速發(fā)展。 |
