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App-Design als Vorbild

­Neue Wege für die Software-Entwicklung

Asha Sreenivas/stock.adobe.com
© Asha Sreenivas/stock.adobe.com

Der App-Markt der Smartphone-Industrie brummt – Grund genug, das Konzept für IoT-Applikationen zu kopieren. Um diese schneller zu entwickeln und zur Marktreife zu führen, geht Arm deshalb neue Wege – der Cloud kommt hierbei eine tragende Rolle zu, ebenso der künstlichen Intelligenz.

Laut Simon Segars, CEO von Arm, lieferte der Konzern in den letzten 30 Jahren 200 Milliarden Chips aus. Eine beeindruckende Zahl, über die sich Segars in seiner Keynote auf der jährlich stattfindenden Entwicklerkonferenz »DevSummit« sichtlich freute. »Jede Sekunde werden fast 900 Chips auf Grundlage unserer Architektur hergestellt. Viele davon wurden in Produkte implementiert, die die moderne Welt entscheidend prägen«, ist Segars überzeugt. 

Als größte Herausforderungen, denen sich Unternehmen wie Arm derzeit gegenübersehen, sieht er die Risiken von Cyber-Attacken sowie die Dringlichkeit, Computing-Technologien zu dekarbonisieren. Gerade das Einsparen von CO2 ist eine der wichtigsten Aufgaben – hier will das Unternehmen mit seinen energieeffizienten Designs helfen. Außerdem möchte es selbst einen Beitrag leisten: mit dem Verlagern von Simulationsprozessen in die Cloud. Hiermit strebt das Unternehmen laut Segars ein Reduzieren der Emissionen in Rechenzentren um mindestens 45 Prozent an – bis 2030 will das Unternehmen gänzlich CO2-neutral entwickeln. All diesen Aktivitäten voran steht bei Arm jedoch der Gedanke, zum weltweit führenden Anbieter von KI-Technologie aufzusteigen. Hierauf fußt ebenfalls der geplante Deal mit Nvidia

Zu einer Aussage zum Deal ließ sich Segars nicht hinreißen, jedoch gab er bereits im Juli einige interessante Infos preis. Wichtigster Punkt sei die große Expertise von Nvidia im Bereich KI: Mit der Übernahme erhielten die in Großbritannien ansässigen Ingenieure von Arm Zugang zu Technologien und Ressourcen, die dem Unternehmen allein nicht zur Verfügung stehen. »Die Investitionen von Nvidia werden unseren Forschungs- und Entwicklungsplan erweitern und es uns ermöglichen, in unsere in Großbritannien ansässigen Talente zu investieren und sie zu fördern.« Der Hauptsitz von Arm soll laut CEO weiterhin in Großbritannien bleiben.

Wichtigste Neuheit, die Segars auf dem DevSummit präsentierte, sind die »Total Solutions for IoT«. Hiermit soll es einfacher sein, IoT-Software und -Geräte zu entwickeln und anzupassen. 

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Simon Segars, Arm: »Wir werden zum weltweit führenden Anbieter von KI-Technologie aufsteigen«.
© Arm

Virtuelle Hardware erleichtert Entwicklung

Ein Baustein von Total Solutions for IoT ist Arms »Virtual Hardware«, die auf »Corstone« basiert – ein Subsystem, das die Markteinführung von Designs mithilfe von vorgefertigten Hardware-Bausteinen beschleunigt. Mit der neuen, Cloud-basierten Virtual Hardware ist es möglich, Software ohne reale Hardware zu entwickeln und abzubilden. Entwickler können die Plattform nach ihren Wünschen anpassen und erweitern – so sind sie nicht mehr explizit auf eine bestimmte Hardware angewiesen. Linux-Support gibt es obendrein.

Reinhard Keil, Geschäftsführer von Arm Germany, erklärt: »Virtual Hardware vereinfacht die Testautomatisierung und ermöglicht hierdurch einen Ansatz mit langfristig höherer Produktivität bei Embedded-IoT- und ML-Applikationen. Verfügbar ist heute eine virtuelle Corstone-300-Plattform mit Cortex-M55-Prozessor, Ethos-U55-NPU sowie zugehöriger Peripherie. Hiermit können Anwender bereits jetzt KI-Applikationen entwickeln. Anfang 2022 wird die Plattform für weitere Cortex-M-Prozessoren verfügbar sein.« 

Mit exakten Modellen von Arm-SoCs lassen sich Speicher, Peripheriegeräte sowie andere Bausteine simulieren. So ist das Testen von Software möglich, bevor die jeweiligen SoCs verfügbar sind. Hiermit verkürzt sich laut dem Unternehmen ein Produktentwicklungszy­klus von durchschnittlich fünf auf etwa drei Jahre. Es ermöglicht den SoC-Partnern, Kunden-Feedback für Chips bereits vor der Markteinführung zu erhalten. Zudem wird die gesamte Wertschöpfungskette in die Lage versetzt, Code auf aktueller IP zu entwickeln und zu testen, lange bevor sie verfügbar ist. Weiterhin ist Arms komplette Tool-Umgebung mit Compiler und Simulationsmodellen im AWS Marketplace verfügbar und flexibel in Workflows integrierbar. Während der Beta-Phase ist das Angebot kostenfrei.

Mohamed Awad, Vice President of IoT and Embedded bei Arm, hat große Visionen: »Mit einem Wandel des Systementwicklungsprozesses möchten wir eine neue IoT-Wirtschaft vorantreiben – vergleichbar mit der App-Wirtschaft der Smartphone-Industrie.«

Reinhard Keil
Reinhard Keil: »Wir wollen die Cloud-basierte Entwicklung von Embedded-Systemen einfach und effektiv gestalten.«
© Arm Germany

Cloud allein löst nicht alle Probleme

Cloud-Systeme sind wie bei Virtual Hardware zwar wichtig, jedoch haben solche Systeme ihre Grenzen, nicht zuletzt, weil sie Internetverbindungen benötigen. Das entspricht nicht immer den Entwicklungsanforderungen: Beispielsweise erfordert das Verfolgen von Anweisungen beim Entwickeln von Software sowohl eine Echtzeitverarbeitung als auch eine hohe Bandbreite für die Daten. Solche Systeme erfordern daher auf absehbare Zeit lokale Rechenleistung und eine lokale Tool-Installation auf einem Desktop-Rechner.

Aus dem Grund ist derzeit ein hybrider Ansatz für Software-Entwicklungswerkzeuge erforderlich: Cloud und Desktop. Die Cloud-Version von Keil Studio kann zum Beispiel Projekte direkt von der Desktop-Version (Keil MDK) laden und umgekehrt. Das gibt die nötige Flexibilität und ermöglicht den schrittweisen Umstieg auf die Cloud. »Wir setzen uns dafür ein, die Cloud-basierte Entwicklung von Embedded-Systemen einfach und effektiv zu gestalten«, so Reinhard Keil.

Standardisierung ist entscheidend

Damit Entwickler Arm-Dienstleistungen auf möglichst vielen Plattformen nutzen können, startet das Unternehmen das Projekt »Centauri«. Es zielt darauf ab, für das Cortex-M-Ökosystem das zu erreichen, was das Projekt »Cassini« für Cortex-A leistet. Und zwar, indem es eine Reihe von Geräte- und Plattformstandards sowie Referenzimplementierungen für Booten, Sicherheit und Cloud-Integration bereitstellt. Die Projekt-Centauri-API basiert auf etablierten Standards wie Platform Security Architecture (PSA) und Open-CMSIS. 

5G-Innovationen

Ein weiterer wichtiger Baustein für neue Technologien sind 5G-Netze. Viele der neuen Technologien, die auf 5G basieren, arbeiten auf Basis von Arm-Chips. Aus dem Grund hat das Unternehmen das »5G Solutions Lab« zusammen mit Tech Mahindra – einem Service-Anbieter für digitale Dienstleistungen – ins Leben gerufen. Mit dem Solutions Lab will das Unternehmen seinen Partnern dabei helfen, Technik für die 5G-Netzwerkinfrastruktur zu entwickeln. Bereits jetzt unterstützen diverse Firmen wie Google Cloud, Nvidia oder Vodafone das Netzwerk. Das Solutions Lab soll laut Unternehmen Anfang 2022 verfügbar sein.


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