物联网（IoT）的市场究竟有多大？目前公认的说法是到2020年全球联网的设备将达到数百亿台，而更大胆的预测是未来全球的物联网设备将达到一万亿。所有这些“海量”的设备都需要一个计算和控制的核心器件，MCU当仁不让地将成为这一主角。对于IoT时代需要什么样的MCU，不同厂商站在自己的立场上会有不同的解读，不免让人有种乱花迷眼的赶脚。今天我们不妨换一个角度、找一条捷径，来窥探在IoT时代什么才是MCU产品最重要的追求？
这个“捷径”就是ARM公司。对于嵌入式开系统开发者来说，ARM可谓是“神一样的存在”——ARM开创了IP授权的模式，它自己不生产芯片，而是通过为其他芯片厂商提供基础性的处理器IP核，收取授权费和版税的方式赢利。由于成功搭上了手机市场的快车，ARM很快成为移动通信和其他便携终端的主流处理器架构。从2004年起，ARM又盯上了通用MCU市场，凭借针对性的Cortex-M处理器架构，在这一领域攻城略地。要知道，在此之前的8位和16位MCU市场，芯片厂商各有各的架构，可谓是百花齐放，ARM Cortex-M的出现彻底改变了MCU的市场格局，其凭借出众的性能和完善的生态系统，很快在32位MCU市场一统江湖，让芯片厂商纷纷放弃了自己的32位MCU的架构，转而成为Cortex-M的拥趸。所以ARM处理器架构的演进，无疑代表着MCU产品的未来趋势。
2016年底，ARM针对IoT市场推出了两个全新的处理器产品——Cortex-M23和Cortex-M33。从定位上看，Cortex-M23是原先Cortex-M0/M0+的继任者，聚焦低功耗应用，如单一传感器数据处理；Cortex-M23是Cortex-M3/M4的继任者，由于有DSP浮点运算功能，适用于更复杂的计算场景，如Sensor Hub等多传感器数据处理。当然，既然是继任者，从性能表现上这两个新产品自然也不含糊。
但以上这些都不是重点，Cortex-M23和Cortex-M33与其它前任产品最大的差别就是采用了ARM最新的ARMv8-M架构，而之前的Cortex-M产品都是基于ARMv7-M架构。可以想见这不是一次简单的升级，所以扒一扒两个架构的不同十分必要。
从图2中可以看出，ARMv8-M与ARMv7-M最主要的区别就是多出了一个TrustZone功能，这是ARM独有的基于硬件的安全技术，其基本原理就是将系统划分为安全世界和非安全世界两部分，形成一个物理隔离，非安全的软件将被阻止访问安全世界的资源，进而进行系统的安全防护。之前，TrustZone技术已经集成在ARM高端的Cortex-A架构上，并在生物识别、移动支付等方面形成了成熟的应用，现在通过Cortex-M23和Cortex-M33“下放”到了通用MCU中，以期惠及更多的设备。根据ARM公布的资料，目前已经获得Cortex-M23或Cortex-M33授权的MCU厂商已经有ADI、Microchip、新唐科技、NXP、瑞萨电子、Silicon Labs 和意法半导体等七家。从众厂商积极的行动中你应该已经能够找到答案了吧：IoT时代MCU最重要的特性就是“安全”。
ARM新产品在增强安全性方面的努力还不仅于此，Cortex-M23和Cortex-M33还有两个很重要的特性。一是将收购以色列物联网安全公司Sansa所得的Cryptocell硬件加密技术整合到了TrustZone中，有效提升了加密速度，也有利于进一步降低系统的能耗。另一个重要的特性是AMBA 5 AHB5总线，通过该总线可将安全和非安全世界的区隔扩展到处理器以外的外设和存储等资源，在整个SoC内部实现有效的安全保护。加上安全软件架构，ARM已经形成了非常完整的MCU物联网安全解决方案。联想到ARM以前的市场“通吃”的做法，其凭借“安全”牌独步物联网世界的“野心”就不难理解了。
传统的网络彼此之间是孤立的、隔离的，而在物联网时代以前的隔膜被逐渐打破，更多的资源彼此互联，但与此同时一个设备的安全问题都有可能被放大为一个现象级的安全事件。因此物联网的终端设备既需要“便宜”，还需要有足够的安全性，这就是开发者们面临的一个核心挑战，也就是MCU产品在物联网时代安身立命赖的市场“痛点”所在。
来源：安富利微信公众号
