在圣何塞舉行的年度TechCon大會上，Arm宣布了可以由客戶定制的自定義指令，這是其Armv8-M架構(gòu)用于嵌入式CPU的一項(xiàng)新功能,，嵌入式和物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用程序,。顧名思義,，它使客戶能夠編寫自己定制的自定義指令,，以加速他們的嵌入式和物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的特定用例。

　　“我們已經(jīng)有了增加加速度的方法,，但是還沒有深入到CPU的核心,。ARM汽車和物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)高級總監(jiān)Thomas Ensergueix表示:“我們在這方面給予我們客戶的靈活性，可以編寫自己的指令,，定義自己的指令,，并由CPU執(zhí)行?！?/p>

　　他指出,，Arm有一系列加速選項(xiàng)，首先是它的內(nèi)存映射架構(gòu),，用于通過總線GPU以及神經(jīng)處理器單元進(jìn)行連接,。這允許CPU和加速器并行運(yùn)行,，但是總線是瓶頸?？蛻粢部梢赃x擇直接連接到CPU的協(xié)處理器,，不過今天推出的自定義指令將允許客戶直接創(chuàng)建他們自己的加速算法，然后直接在CPU上運(yùn)行,。這意味著與內(nèi)存映射解決方案相比可以獲取更低的延遲,。

　　正如Arm所指出的，這種設(shè)置為集成客戶工作負(fù)載加速提供了最低成本(和風(fēng)險)的途徑,，因?yàn)樗粫τ绊懙浆F(xiàn)有的CPU特性,，并且仍然允許客戶使用他們已經(jīng)熟悉的現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)工具,。

　　目前,，自2020年上半年開始，自定義指令只能在Arm Cortex-M33 cpu上實(shí)現(xiàn),。后續(xù)它也會適用于未來所有的Cortex-M處理器,。不需要為Arm的客戶支付額外的費(fèi)用或購買新的許可證。

　　Ensergueix指出,，隨著我們進(jìn)入一個設(shè)備連接越來越多的世界,，Arm的更多客戶將希望優(yōu)化他們的處理器，以適應(yīng)他們通常非常具體的用例,，例如,，通過創(chuàng)建定制指令，可以更多的減小功耗,，以獲得更多的電池壽命,。

　　Arm已經(jīng)與眾多合作伙伴合作，以支持定制指令,，這些客戶包括IAR Systems,，恩智浦，Silicon Labs和意法半導(dǎo)體等,。

　　恩智浦的Geoff Lees表示：“ Arm的新自定義指令功能使像恩智浦這樣的芯片供應(yīng)商能夠?yàn)槠淇蛻籼峁┽槍μ囟☉?yīng)用的全新指令優(yōu)化,，以提高性能，功耗和靜態(tài)代碼大小,，以適應(yīng)新興的嵌入式應(yīng)用程序,。”的微控制器,?！按送猓羞@些改進(jìn)都在廣泛的Cortex-M生態(tài)系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn),，因此客戶的現(xiàn)有軟件投資得以最大化,?！?/p>

　　規(guī)格和功能

　　Arm自定義指令打開了實(shí)現(xiàn)定制數(shù)據(jù)處理操作的大門，而不會給軟件開發(fā)流程帶來復(fù)雜性,。通過使用Armde 自定義指令芯片設(shè)計(jì)師可以在保證性能的前提下獲得更好的易用性和安全性,。

　　Arm自定義指令可實(shí)現(xiàn)更高級別的優(yōu)化，以滿足不斷增長的行業(yè)對工作負(fù)載特定計(jì)算的需求,。Arm自定義指令功能包括：

　　Arm架構(gòu)兼容

　　受符合Arm的標(biāo)準(zhǔn)軟件開發(fā)工具的支持,，包括開源編譯器（例如GCC）

　　與處理器管道緊密耦合，為延遲和功耗敏感型應(yīng)用帶來了最高的性能效率提升

　　與TrustZone技術(shù)兼容

　　Armv8-M架構(gòu)的自定義指令說明

　　Armv8-M體系結(jié)構(gòu)的 Arm自定義指令 使您可以通過在小型嵌入式處理器中添加特定于應(yīng)用程序域的功能來進(jìn)一步提高性能和效率,，同時保持Arm的軟件生態(tài)系統(tǒng)的所有優(yōu)勢,。Arm自定義指令支持智能快速開發(fā)完全集成的自定義CPU指令，而不會造成軟件碎片,。

　　Arm自定義指令允許您在Cortex-M33處理器內(nèi)部添加可自定義的模塊,，稱為配置空間。該模塊由預(yù)解碼指令驅(qū)動,，并與CPU的標(biāo)準(zhǔn)算術(shù)邏輯單元（ALU）共享相同的接口,。將自定義指令添加到可自定義的CPU需要兩個步驟：

　　提供一個配置文件，該文件列出了要用于添加自己的自定義指令的區(qū)域,。

　　為您自己的自定義指令構(gòu)建數(shù)據(jù)路徑,，并將其集成到配置空間中。

　　配置空間可以實(shí)現(xiàn)以下Arm自定義指令格式之一,，由Arm指令集體系結(jié)構(gòu)定義：

　　更多內(nèi)容可以到官網(wǎng)下載Arm自定義指令白皮書

　　https://developer.arm.com/architectures/instruction-sets/custom-instructions?from=timeline&isappinstalled=0