Arm推最小型Armv8.1-M架構，機器學習性能提高15倍

ARM 宣佈推出Armv8.1- M 架構與M-Profile Vector Extension (MVE)矢量擴展方案的Arm Helium 技術，簡化開發者軟件開發流程，並提升未來基於Cortex-M 處理器設備的機器學習與信號處理性能。

Arm Helium 技術藉由針對Arm Cortex-M 系列處理器打造的M-Profile Vector Extension (MVE)矢量擴展方案，讓在Arm TrustZone 安全基礎上運行的Armv8.1-M 架構能夠提高運算性能。 Helium 技術將爲未來 Arm Cortex-M 處理器提供達15倍的機器學習性能以及提升5倍的信號處理性能。
先進的數字信號處理(DSP)現已通過Arm Neon 技術擴展至更多Cortex -A 架構組件。針對功能受限的應用，Arm 也在旗下較高性能的 Cortex-M 處理器(包括Cortex-M4、Cortex-M7、Cortex-M33以及Cortex-M35P)加入 DSP 擴展方案。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，以往採用的解決方案都是用一顆Cortex 處理器搭配SoC 芯片內的DSP 處理器，然而這種作法也增加硬件與軟件設計的複雜度。爲了在這些設備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、撰寫程序、調試、以及運行於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序代碼、機器學習與 DSP 執行能力，而且效率絲毫不減。這讓軟件開發者得以運行各種 DSP 功能，擴展各種智能程序到種類更廣泛的設備，強化對三種關鍵類別新興應用的支持：震動與動態、語音與聲音、以及視覺與圖片處理。這些新一代基於搭載 Helium 技術的 Cortex-M 架構 SoC 將改進未來各種設備的用戶經驗，包括傳感器中樞設備(sensor hub)、穿戴設備、音效設備、工業應用等。
除了提升性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，包括優化的成本、功耗、以及開發設計工作量，全拜功能集成之賜；簡化的TrustZone 佈署，Armv8.1-M 的設計遵循平臺安全架構(PSA)的規範；單一工具鏈涵蓋軟件開發的控制與信號處理層面；簡化的軟件開發歸功於發展成熟 Helium 生態系統統提供陣容完備的工具、模型、函數庫，其中許多資源已被Cortex-M 開發者廣爲採用
此外，Helium 統一的工具鏈、函數庫、以及模型等資源將讓軟件開發流程更爲簡化。 Helium 工具鏈包含Arm Development Studio，附有Arm Keil MDK 組件、Arm Models 模型(開發者能立即用在程序代碼建模)、以及各種軟件函數庫，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。
Helium 將 Arm Project Trillium 計劃的價值帶到各種機器學習應用，讓框架與函數庫的支持能力向下延伸到硬件層面。由於 SoC 開發者必須在不同性能、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發佈，各夥伴廠商預計在未來2年陸續推出採用 Helium 技術的芯片。

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