Разработчик процессорных архитектур ARM создал платформу Total Solutions for IoT, которая позволит инженерам быстрее проектировать и вести разработку ПО для Интернета вещей (IoT). Мотивы и следствия этой инициативы анализирует портал The New Stack.
Total Solutions for IoT — это многосторонний проект, включающий ускоренную разработку «систем на чипе» (systems-on-a-chip, SoC), современные облачные методологии разработки и инициативу по созданию окружающей экосистемы, позволяющей разработчикам повторно использовать ПО в самых разных аппаратных средствах IoT. По словам Мохамеда Авада, вице-президента ARM по IoT и встраиваемым системам, цель заключается в создании среды разработки ПО для IoT, подобной той, что существует для тысяч различных смартфонов, под которые были созданы миллионы приложений. Если бы разработчикам приходилось держать в руках каждый смартфон, на который они хотели бы установить свое приложение, было бы меньше приложений, меньше инноваций и больше потерянного потенциала.
«Мы собираемся дать миллионам разработчиков по всему миру возможность ускорить время выхода на рынок, вооружиться более современными методологиями разработки ПО и легко абстрагироваться от всего многообразия аппаратных средств, представляющих экосистему IoT, — сказал Авад. — Для этого им не придется становиться лучше. Мы собираемся фундаментально изменить способ разработки для IoT и, как следствие, экономику рынка».
Проблемы IoT-разработки
IoT с его быстрым ростом, широким охватом и огромным разнообразием устройств создает сложности для разработчиков. Это касается и медленного проектирования продуктов. С момента выпуска технологии до появления продуктов на рынке проходит пять и более лет, что во многом связано с тем, как они разрабатываются. Кроме того, не хватает навыков в создании ПО и услуг, которые можно использовать на различных платформах, а разработка ПО и тестирование для IoT неэффективно из-за необходимости использования физического оборудования. Решить эту проблему призван симулятор Virtual Hardware Target.
«Если вы IoT-разработчик, вам приходится возиться с кабелями, перемычками, проводами и платами на своем столе, — говорит эксперт. — Если вы захотите внедрить современные методологии разработки, то вы либо просто не сможете этого сделать, либо вам придется создавать огромные аппаратные фермы. По мере развития аппаратного обеспечения вам придется разбирать их и ставить новые аппаратные блоки. Это крайне неэффективно».
Что предлагает ARM
Решение Total Solutions for IoT состоит из трех элементов. Первый — это Corstone, предварительно разработанные, интегрированные и протестированные аппаратные подсистемы, включая CPU, MPU (блоки защиты памяти) и системные IP, которые ARM поставляет непосредственно партнерам для ускорения разработки и выпуска SoC, содержащих не только CPU, но и такие элементы, как память, GPU и порты ввода-вывода.
Компания разрабатывает чипы и лицензирует эти разработки таким партнерам-производителям процессоров, как Qualcomm и Samsung. Она сделала себе имя, разрабатывая SoC для мобильных и встраиваемых устройств, и с годами расширила свой охват в таких областях, как системы дата-центров и IoT. По словам Авада, Corstone используется партнерами компании для ускорения разработки в более чем 150 проектах.
Virtual Hardware
Второй элемент — Virtual Hardware — представляет собой облачную виртуальную модель Corstone, позволяющую разработчикам создавать и тестировать свой код без необходимости доступа к физическому оборудованию и стимулирующую использование методологий гибкой разработки для IoT и встраиваемых платформ, таких как CI/CD и DevOps. Виртуальные аппаратные модели моделируют все, от памяти до периферийных устройств, что позволит разработчикам создавать ПО еще до появления физических SoC. По словам Авада, это позволит сократить цикл разработки продукта с пяти до трех лет и поможет производителям чипов на базе технологий ARM получить обратную связь по SoC еще до того, как аппаратное обеспечение будет опробовано.
«Мы передаем технологию в руки миллионов разработчиков, которые раньше просто не имели к ней доступа, — сообщил топ-менеджер ARM. — Ранее она предоставлялась только традиционным производителям чипов и ограниченному кругу разработчиков встраиваемых систем».
По словам Авада, это также является благом для OEM-производителей и поставщиков услуг IoT, которым «не нужно создавать и поддерживать аппаратные фермы для масштабирования своих услуг на различных устройствах. Они могут запускать рабочие процессы непрерывной интеграции и проверять свои алгоритмы на виртуальном оборудовании, что позволит им достичь нужного масштаба».
Стандартизация — это ключ
ARM также добивается большей стандартизации при проектировании IoT с помощью своего проекта Project Centauri, который предоставляет стандарты устройств/платформ и эталонные референсы для загрузки устройств, обеспечения безопасности и интеграции в облако. Компания надеется сделать для SoC-проектов Cortex-M (экономичные и энергоэффективные микроконтроллеры, использующие для повышения вычислительной мощности технологию Helium) то же, что сделал Project Cassini для процессоров Cortex-A, предназначенных для более сложных приложений.
В облачной сфере API Project Centauri включают поддержку PSA Certified и Open-CMSIS-CDI — стандартной спецификации «облако-устройство», которая позволяет сократить усилия, необходимые для внедрения различных облачных решений и ОС реального времени, что в свою очередь сокращает затраты и ускоряет выход на рынок, а также способствует масштабированию и повышению безопасности.
Быстрорастущий IoT
Ожидается, что IoT продолжит свой быстрый рост, поскольку все больше устройств становятся все более интеллектуальными и генерируют огромные объемы данных. По данным IoT Analytics, несмотря на общемировой дефицит микросхем и негативное влияние пандемии на цепочку поставок, количество подключенных устройств IoT в этом году вырастет на 9% по сравнению с 2020 г. и достигнет 12,3 млрд. активных конечных точек. К 2025 г. будет насчитываться более 27 млрд. IoT-подключений.
По данным Mordor Intelligence, объем рынка чипов для IoT вырастет с почти 12 млрд. долл. в этом году до более чем 27 млрд. долл. в
