半導(dǎo)體設(shè)備對(duì)傳感器的選擇受到很多因素的影響。就物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域而言，這些因素包括硬件特征(性能、功率和面積)、軟件支持和功能集——特別是安全性能。不過(guò)，為物聯(lián)網(wǎng)篩選CPU并不等同于選擇最佳的硬件設(shè)計(jì)。M級(jí)處理器脫穎而出是基于其五大獨(dú)到之處：

硬件虛擬化支持

M51xx系列(M5150和M5100 CPU)實(shí)現(xiàn)了MIPS架構(gòu)Release 5。在其他一些新功能中，其引入了完整的硬件虛擬化支持。M51xx M級(jí)CPU是唯一的微控制器級(jí)的處理器，可以提供完整的硬件虛擬化，且每個(gè)CPU支持7個(gè)客戶VM機(jī)(虛擬機(jī))。

有了硬件虛擬化支持，大量獨(dú)特的MCU用例也應(yīng)運(yùn)而生，并為物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備帶來(lái)了諸多新式獨(dú)特的功能。

例如，基于MIPS的芯片可以執(zhí)行多個(gè)單獨(dú)的容器，每個(gè)容器可以安全可靠地運(yùn)行自身的操作系統(tǒng)或應(yīng)用程序。對(duì)于聯(lián)網(wǎng)家庭而言，這意味著分別從運(yùn)行智能照明或供暖系統(tǒng)的代碼中對(duì)固件進(jìn)行升級(jí)。由于這兩個(gè)系統(tǒng)是分開(kāi)的，若固件升級(jí)在某個(gè)階段癱瘓，那么也不會(huì)對(duì)智能設(shè)備的正常運(yùn)行造成影響。

更清潔更精致的架構(gòu)

MIPS架構(gòu)在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。

例如，MIPS CPU向程序設(shè)計(jì)師公開(kāi)了32個(gè)通用寄存器 (數(shù)量是行業(yè)同類競(jìng)爭(zhēng)產(chǎn)品的2倍)。此外，MIPS架構(gòu)指定了額外的“影子”寄存器，使服務(wù)中斷時(shí)可以快速進(jìn)行背景切換，使實(shí)時(shí)場(chǎng)景的整體性能運(yùn)行更快。

對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)而言，降低成本是首要任務(wù)。MIPS M級(jí)CPU支持微型MIPS——一組旨在于半導(dǎo)體設(shè)備中減少內(nèi)存需求的指令集。微型MIPS包括更高效的內(nèi)存尋址，并可獲得更緊湊的代碼長(zhǎng)度，幫助系統(tǒng)設(shè)計(jì)師縮減內(nèi)存規(guī)格，從而降低制造成本。

這些特性對(duì)于家庭自動(dòng)化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)加密處理著實(shí)有用。OberonHAP便是一個(gè)極好的例子。OberonHAP快速輕便且非?？煽康貙?shí)現(xiàn)了Apple的HomeKit附件協(xié)議(HAP)。瑞士經(jīng)驗(yàn)豐富的工程師團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了OberonHAP并對(duì)其進(jìn)行了不斷的改進(jìn)。從公司網(wǎng)址的基準(zhǔn)測(cè)試中，相比其最接近的同類競(jìng)爭(zhēng)產(chǎn)品， MIPS M級(jí)CPU在典型的HomeKit會(huì)話中每MHz速度要快20%~25%。

全功能的MMU和高速緩沖存儲(chǔ)器

不僅是MIPS M級(jí)系列產(chǎn)品可以高速運(yùn)行，一些CPU配置都配備了完整的MMU(內(nèi)存管理單元)以及指令和數(shù)據(jù)緩存控制器。M級(jí)處理器具有運(yùn)行RTOS(實(shí)時(shí)運(yùn)行系統(tǒng))和完整的類Linux或Unix發(fā)行版所需的功能集和性能。

例如，Microchip Technology最新發(fā)布的PIC32MZ處理器已可以運(yùn)行4.4BSD，包括全功能的網(wǎng)絡(luò)TCP / IP棧和以太網(wǎng)驅(qū)動(dòng)程序。這意味著M級(jí)CPU可以為尋求支持多個(gè)操作系統(tǒng)的低功耗連接堆棧的系統(tǒng)架構(gòu)師提供更多的選擇。對(duì)于可穿戴設(shè)備，在M級(jí)CPU上運(yùn)行Linux可以幫助開(kāi)發(fā)人員創(chuàng)建更復(fù)雜的UI，即我們今天在基于微控制器的手表或健身器材上使用的UI。

更佳的DSP音頻處理性能

許多業(yè)內(nèi)人士將聲音(雙關(guān)語(yǔ))視作與物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備交互的最佳方式之一。當(dāng)下，一些連接家居產(chǎn)品已經(jīng)廣泛使用語(yǔ)音控制。

這就是為何我們使用了行業(yè)內(nèi)最好的DSP指令集來(lái)裝備M級(jí)處理器，使之與行業(yè)同類CPU相比，性能提高了2倍。下圖對(duì)比展示了MIPS M級(jí)CPU與另一個(gè)可獲許可的微控制器級(jí)的處理器運(yùn)行DSP時(shí)的情景：

此外，我們創(chuàng)建了一個(gè)完整的有關(guān)語(yǔ)音處理系統(tǒng)的物聯(lián)網(wǎng)IP子系統(tǒng)，而架構(gòu)師可以迅速將其集成在SoC設(shè)計(jì)中。這個(gè)子系統(tǒng)是一個(gè)可擴(kuò)展平臺(tái)，可用于不同的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備(以下是詳細(xì)信息)。

更簡(jiǎn)便的系統(tǒng)集成和云連接

硅供應(yīng)商可以迅速將MIPS、PowerVR和Ensigma IP融合在下一代連接設(shè)備SoC的設(shè)計(jì)中。這些IP平臺(tái)旨在加速投放市場(chǎng)的時(shí)間，為消費(fèi)者和工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)提供一個(gè)真正安全和連接的處理器方案。

Ensigma Whisper低功耗架構(gòu)是可以配置的，并支持多種連接標(biāo)準(zhǔn)，包括Wi – Fi、常規(guī)藍(lán)牙、智能藍(lán)牙、NFC和GNSS。

此外，我們還提供FlowCloud云平臺(tái)。該平臺(tái)可以使公司構(gòu)建和管理所有連接設(shè)備和人類的服務(wù)。FlowCloud旨在滿足消費(fèi)者和企業(yè)物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)的需求，使產(chǎn)品注冊(cè)和更新更為簡(jiǎn)單，并且可以獲得全面的獨(dú)立于應(yīng)用程序的服務(wù)。

如果想體驗(yàn)物聯(lián)網(wǎng)IP平臺(tái)和FlowCloud解決方案相結(jié)合的真實(shí)案例，請(qǐng)查看Creator Ci40工具包。

Creator Ci40包括由MIPS MCU驅(qū)動(dòng)的6LoWPAN低功耗傳感器和集成了MIPS CPU 和Ensigma RPU的高性能中心。相比將開(kāi)發(fā)人員鎖定在一個(gè)專有封閉的操作系統(tǒng)中，該工具包完全基于開(kāi)源軟件技術(shù)(Contiki和Linux)，并通過(guò)FlowCloud與云保持連接。