10月9日，在加利福尼亞州聖何塞舉行的Arm TechCon 2019大會上，Arm首席執行官 Simon Segars宣佈在部分CPU內核中引入自定義指令功能，即客戶能夠編寫自己的定製指令來加速其特定用例、嵌入式和物聯網應用程序。
可嵌入CPU的自定義指令
Arm此次推出的Arm Custom Instructions（Arm自定義指令集）是Armv8-M架構的一項新功能，它能夠使得SoC設計人員爲特定的嵌入式和物聯網應用程序添加自己的指令，這也就意味着Arm自身內核架構的靈活性得到了一定的提高。
據瞭解，該功能主要適用於 Cortex-M33 內核及以後的 Cortex-M CPU 系列，Arm在會上表示，從 2020 上半年起，所有使用上述 CPU 內核的 Arm 客戶都可以免費使用自定義指令功能，也就是說，Arm 不會因爲自定義指令對新的或既有授權廠商收取額外的費用。
另外，此功能還允許客戶根據自己的實際情況，對ML、AI等不同領域的邊緣計算，進行優化以及各種類型加速器的擴展。
Arm Cortex-M CPU是Arm歷來最成功的CPU之一，迄今爲止，Arm的半導體合作伙伴已經出貨超過500億顆芯片。當前Arm已經與許多合作伙伴有所合作，以支持自定義指令，這些合作伙伴包括IAR Systems、恩智浦、Silicon Labs、ST意法半導體等。
自定義指令的工作原理
Arm客戶可以通過啓用自定義指令對 CPU 進行相關修改，Arm會提前爲處理器保留編碼空間，以便設計人員可以添加自定義數據路徑擴展。另外，此項功能在提高了Arm架構靈活性的同時，還可以保持現有軟件生態系統的完整性。
編碼空間有多個區域可供定製，根據要實現的指令類型，可以選擇使用區域的數量，最多8個。Arm自定義指令能夠在處理器內添加一個可自定義的模塊，該模塊由預解碼指令驅動，與CPU的標準算術邏輯單元(ALU)具有相同的接口。
Arm自定義Armv8-M配置空間
自定義指令的好處
Arm推出自定義指令，有助於解決Arm架構的兩個侷限性：開發芯片的成本和芯片設計的靈活性。自定義指令的新能力，使得當前Arm客戶能夠利用Arm工具和其完善的生態系統，更輕鬆地利用Arm IP進行開發設計芯片。
2019年7月，Arm曾宣佈推出新的靈活接入IP授權方式——Arm Flexible Access。它允許芯片設計師在爲最終的支付授權費之前，嘗試不同的芯片設計，這也使得客戶可以根據需求評估更廣泛的產品。Arm此次推出的自定義指令與其相結合，可以進一步增強Arm芯片合作伙伴的靈活性和差異化。
與RISC-V爭鋒？
Arm憑藉處理器IP授權的商業模式，佔據了移動端芯片市場的大多數份額，隨着移動手機的普及，Arm在移動互聯網領域的生態建設更加完善。然而，物聯網時代的到來，卻削減了Arm這種多年積累的生態優勢。
物聯網市場具有碎片化的特性，這也就意味着其對芯片相關性能的要求不盡相同。傳統Arm處理器IP的不可擴展，使其在物聯網的應用環境中，難以靈活使用，再加上高昂的授權費用，許多的芯片設計廠商望而卻步。
但是，與Arm 的劣勢不同，RISC-V架構在物聯網市場卻佔據了一定的有利地位。
RISC-V 是一個基於精簡指令集原則的開源指令集架構（ISA），作爲一種開源處理器架構，芯片設計廠商可以免費使用RISC-V進行設計，成本大大減少。另外，RISC-V基於小型、快速、低功耗等現實情況設計，而且其設計者也並沒有對特定的微架構進行過度的設計，這也就意味着，與Arm架構相比，RISC-V不僅自主可控，還能夠更加的靈活。
面對來勢洶洶的RISC-V，Arm做出了一系列動作，無論是今年7月份的改變IP授權方式，還是此次推出的自定義指令，都指向了一點：爲爭奪物聯網市場，應對來自RISC-V的挑戰，Arm正在進行着改變。
寫在後面
早在2017年6月20日，Arm就已經宣佈其Cortex-M0/M3處理器內核免收授權費用，版權費也很低，其目的或許就在於吸引更多從事物聯網的廠商採用Arm的這兩個內核，進而佔領更多的物聯網芯片市場。
隨着後摩爾時代的到來，邊緣計算性能不斷增長的需求，促使Arm在物聯網市場更進一步的押注，本次自定義指令的推出，更是表明了這一點。
但是，RISC-V的開源特性無疑是其在物聯網芯片市場立足的優勢所在。“自主可控”的特性爲RISC-V帶來了廣泛的羣衆基礎，目前國內的平頭哥、兆易創新、華米、樂鑫、芯來、格蘭仕等衆多廠商都有推出基於RISC-V架構的芯片。
面對日益壯大的物聯網市場，Arm是否能夠抓住機遇，憑藉近期的各種措施，佔據一定量的市場份額呢？又或者“開源”的指令集架構把控偌大的物聯網芯片市場？
未來，鹿死誰手，讓我們拭目以待。