2019年02月15日--全球IP矽智財授權領導廠商Arm宣布推出Armv8.1-M 架構與M-Profile Vector Extension (MVE)向量擴充方案的Arm Helium技術，簡化開發者軟體開發流程，並顯著提升未來基於Cortex-M處理器裝置的機器學習與訊號處理效能。
邁向一兆台連網裝置世界的腳步持續加快，但在此之前，我們必須找到讓數量可觀但功能受限的裝置，能有效擴充運算能力，並在距離網路最遠的終端處運作。一旦提高這些裝置的運算能力，將立即為開發者開啟龐大的機會，能直接針對這些裝置撰寫機器學習(ML)程式，且在本機端就能自主制定決策。這不僅提高資料安全性，還能降低連網的耗電、延遲、以及頻寬使用量。
為此Arm推出Arm Helium技術，藉由針對Arm Cortex-M系列處理器打造的M-Profile Vector Extension (MVE)向量擴充方案，讓在Arm TrustZone安全基礎上運行的Armv8.1-M架構能夠提高運算效能。Helium技術將為未來Arm Cortex-M處理器提供達15倍的機器學習效能以及提升5倍的訊號處理效能，讓我們夥伴廠商得以發掘眾多新市場商機，這些市場以往因效能方面的阻礙，使得低成本節能型元件的用途受到極大限制。
更上一層樓的運算
先進的數位訊號處理(DSP)現已透過 Arm Neon 技術擴展至更多Cortex-A架構元件。針對功能受限的應用，Arm亦在旗下較高效能的Cortex-M處理器(包括Cortex-M4、Cortex-M7、Cortex-M33以及Cortex-M35P)加入DSP擴充方案。兩種技術都可用來加速特定應用的機器學習運算。
先進的數位訊號處理(DSP)現已透過 Arm Neon 技術擴展至更多Cortex-A架構元件。針對功能受限的應用，Arm亦在旗下較高效能的Cortex-M處理器(包括Cortex-M4、Cortex-M7、Cortex-M33以及Cortex-M35P)加入DSP擴充方案。兩種技術都可用來加速特定應用的機器學習運算。
針對功能受到最多限制的嵌入式系統，能源效率是最優先考量的因素，其採用的解決方案以往都是用一顆Cortex處理器搭配SoC晶片內的DSP處理器，然而這種作法也增加硬體與軟體設計的複雜度。由於我們希望在這些裝置上納入更多機器學習功能，使得現有的SoC開發難題變得更加艱鉅，因而需要更高深的專業技術才能運用不同的工具鏈、撰寫程式、除錯、以及運作於各種複雜的專利式安全解決方案。
Armv8.1-M 與Helium的組合能克服上述這些難題，不僅帶來即時控制程式碼、機器學習與DSP執行能力，而且效率絲毫不減。這讓數百萬軟體開發者得以運行各種DSP功能，安全無虞地擴展各種智慧程式到種類更廣泛的裝置，強化對三種關鍵類別新興應用的支援：震動與動態、語音與聲音、以及視覺與影像處理。這些新一代基於搭載Helium技術的Cortex-M架構SoC將改進未來各種裝置的使用者經驗，包括感測器中樞設備(sensor hub)、穿戴裝置、音效裝置、工業應用等。
除了提升效能與降低開發成本外，SoC設計與開發團隊將能立即體會到其他利益，包括：
• 最佳化的成本、功耗、以及開發設計工作量，全拜功能整合之賜
• 簡化的TrustZone部署，Armv8.1-M的設計遵循平台安全架構(PSA)的規範
• 單一工具鏈涵蓋軟體開發的控制與訊號處理層面
• 簡化的軟體開發歸功於發展成熟 Helium生態系統提供陣容完備的工具、模型、函式庫，其中許多資源已被Cortex-M開發者廣為採用
• 最佳化的成本、功耗、以及開發設計工作量，全拜功能整合之賜
• 簡化的TrustZone部署，Armv8.1-M的設計遵循平台安全架構(PSA)的規範
• 單一工具鏈涵蓋軟體開發的控制與訊號處理層面
• 簡化的軟體開發歸功於發展成熟 Helium生態系統提供陣容完備的工具、模型、函式庫，其中許多資源已被Cortex-M開發者廣為採用
簡化軟體開發流程
此外，Helium統一的工具鏈、函式庫、以及模型等資源將讓軟體開發流程更為簡化。Helium工具鏈包含Arm Development Studio，附有 Arm Keil MDK套件、Arm Models 模型(開發者能立即用在程式碼建模)、以及各種軟體函式庫，包括CMSIS-DSP 以及CMSIS-NN在內，讓開發者能依據自己需求挑選適合方案。另外在訊號處理應用方面，我們讓流程更為簡化，除了省去對專屬DSP或功能加速器的需求，還消除另外一層設計複雜度。
此外，Helium統一的工具鏈、函式庫、以及模型等資源將讓軟體開發流程更為簡化。Helium工具鏈包含Arm Development Studio，附有 Arm Keil MDK套件、Arm Models 模型(開發者能立即用在程式碼建模)、以及各種軟體函式庫，包括CMSIS-DSP 以及CMSIS-NN在內，讓開發者能依據自己需求挑選適合方案。另外在訊號處理應用方面，我們讓流程更為簡化，除了省去對專屬DSP或功能加速器的需求，還消除另外一層設計複雜度。
驅動新一代嵌入式與物聯網裝置
Helium將Arm Project Trillium計畫的價值帶到各種機器學習應用，讓框架與函式庫的支援能力向下延伸到硬體層面。由於SoC開發者必須在不同效能、面積、功耗、以及成本等方面的限制下開發適合的方案，因此沒有單一產品能滿足所有應用的需求。
Helium將Arm Project Trillium計畫的價值帶到各種機器學習應用，讓框架與函式庫的支援能力向下延伸到硬體層面。由於SoC開發者必須在不同效能、面積、功耗、以及成本等方面的限制下開發適合的方案，因此沒有單一產品能滿足所有應用的需求。
Helium專屬的工具鏈與模型現已釋出，各夥伴廠商預計在未來2年陸續推出採用Helium技術的晶片。欲瞭解Armv8.1-M架構的各項強化功能，請參考技術白皮書。欲瞭解如何利用支援Helium的Arm工具展開設計，請瀏覽此網頁。
關於Arm
作為運算及連網革命的核心，Arm技術正改變著人們生活及企業運行的方式。Arm先進的低功耗處理器已應用於超過1,300億顆晶片的智慧運算。全球超過70%的人口正在使用Arm的技術，安全地驅動包含感測器到智慧型手機以至於超級運算等各式應用的電子產品。Arm將這些技術與物聯網軟體及裝置管理平台結合，為消費者連網裝置帶來真正的商業價值。Arm攜手超過1,000家技術合作夥伴，將前端的設計、安全、管理，應用到從晶片至雲端等所有需要運算的領域。
關於Arm
作為運算及連網革命的核心，Arm技術正改變著人們生活及企業運行的方式。Arm先進的低功耗處理器已應用於超過1,300億顆晶片的智慧運算。全球超過70%的人口正在使用Arm的技術，安全地驅動包含感測器到智慧型手機以至於超級運算等各式應用的電子產品。Arm將這些技術與物聯網軟體及裝置管理平台結合，為消費者連網裝置帶來真正的商業價值。Arm攜手超過1,000家技術合作夥伴，將前端的設計、安全、管理，應用到從晶片至雲端等所有需要運算的領域。
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