ARM Flexible Access赋能SoC设计人员灵活创新

数码转型正快速地改变全球各地的经济，能以人工智能、物联网和5G移动网络形式掌握第五波运算力的产业将受益最多，在硅谷、深圳或其他科技中心的企业正拥抱蓬勃发展的市场，然而，绝大多数的科技公司也同时身处史上最具挑战性的时期。

实际上，半导体产业在此浪潮中需要因应市场转变，对技术和业务的变化作出更快的反应。从单核芯片到大规模的异构运算解决方案，企业在设计产品时必须以超高速开发与验证，严格控制成本并迅速推向市场，这种商业上的压力让开发者面临典型的创新两难：如何在维持品质、安全性和明智的同时「周全快速的思考」，基于在技术生态系中的地位，ARM非常关注此点。

因此，在 2019年ARM发布了全新的IP授权模式ARM Flexible Access(AFA)，以一种全新、更快、更简单与更灵活的方式让开发者能存取ARM领先产业的芯片技术。ARM Flexible Access推出的初衷是为了协助生态系夥伴：1. 藉由易于取用的广泛ARM IP组合、工具、模型和支持，使开发者能立即下载、评估、实验和进行完整的系统单芯片(SoC)设计，提供开发者创新的自由。2. 在产品的试验阶段，需要用一种新的模式来降低成本，只有在下线制造(tape-out)前才需针对最终设计中采用的矽智财支付授权费。

第一集：ARM Flexible Access 简介

第二集：
．如何使用 ARM Flexible Access
．ARM Flexible Access 适用场景介绍

ARM Flexible Access为芯片开发流程带来了根本性改变

自ARM Flexible Access推出后，至今全球已有超过百家夥伴加入，Nordic Semiconductor是一家从事低功耗无线通讯的无晶圆厂半导体公司，其IPR总监Trond Sather表示只需透过ARM Flexible Access评估IP，就能自由地选择需要的产品，使其能提供正确的解决方案。人工智能新创公司AlphaICs是另一家客户，AlphaICs的目标是开发下一代 AI运算方案以用于自主边缘、数据中心及低功耗嵌入式应用，其认为透过支付一笔预付款，就能取用一系列ARM IP以获得所有需要的芯片技术，而且只有当公司完成最终产品设计进入量产前，才需支付制造授权费，并于出货时支付权利金，对于其评估适用于车用、闸道器及边缘运算的人工智能使用场景上助益极大。

2021年，Raspberry Pi加入了ARM Flexible Access。Raspberry Pi是一个开源程序码的硬件专案平台，决定自行开发第一个微控制器级的产品Raspberry Pi Pico时，由于设计需求为极低功耗且开发出的电脑需低于5美元，因此虽然决定基于ARM Cortex-M微控制器来构建定制SoC RP2040，但依照产品规格书选出IP后进行验证并期望是个正确的选择仍具有风险，因此决定加入ARM Flexible Access以在先期就能针对不同的Cortex-M处理器进行测试，诸如使用哪种指令集架构(ISA)及选择何种IP等，以平衡价格、功耗和性能。

Raspberry Pi顺利开发出基于双ARM Cortex-M0+的微控制处理器RP2040 SoC，闲置时功耗远低于毫瓦，可以用相对较小的电池长时间运行，其强大节能也低成本的特性满足深度嵌入式应用，目前TensorFlow Lite Micro程序库已经被移植到RP2040，让使用者能运行机器学习模型进行基于传感器的分析，如语音和图像识别和基于加速器的手势识别。

ARM Flexible Access在软件定义汽车上的案例

软件定义汽车是近年来的热门话题，在软件定义汽车的场景下，车主可能在车内收到先进驾驶辅助系统已加载新功能的通知，协助在快速道路驾驶，或是收到系统通知，提醒车辆系统已经升级可更精准操控等。要做到此点，需要从中央主电脑到多个领域和遍布车辆的Zonal控制器的硬件方面，串连到人机界面，使人们能与车辆进行交流。除了汽车大厂，软件公司Cambridge Touch Technologies也希望参与此一过渡，例如借助UltraTouch智能表面技术让整个汽车门板都能检测到触控和施力，再透过适当的压力和手势来排除错误的触摸，未来只要滑动门板上的任何地方就能操作窗户开关，或是设计当当驾驶人用力抓方向盘时能触发「高度警惕」状态，从而在发生打滑或碰撞时能更好地控制车辆。

然而当Cambridge Touch Technologies在研究可用芯片时，发现目前市面上没有任何能正确地放大压电薄膜(piezoelectric film)产生的微小信号的芯片，不是价格高达45到100美元，就是无法使其演算法发挥最大的效用，因此需要自行开发芯片。对于在设计芯片上经验有限的软件公司来说，开发一颗超低功耗，能将非常小的类比信号转换为数码信号，又能运行现有演算法的混合信号芯片并不容易，因此决定加入ARM Flexible Access，透过ARM提供的IP、工具与培训，协助其适当的选用能搭配DSP和演算法的低功耗Cortex-M处理器。

上述横跨车用、物联网、人工智能等各领域的应用仅是部分ARM Flexible Access的成功案例，藉由ARM Flexible Access提供开发者设计弹性及丰富资源，ARM将持续为更多生态系夥伴加速产品创新。