TCS23的软件栈和FVP加速移动生态的产品开发方案一览

今年五月，Arm 发布了 2023 全面计算解决方案 (TCS23)。TCS23 是面向移动计算的完整 IP 组合，也是我们有史以来最佳的面向智能手机的高端解决方案。对于系统级芯片 (SoC) 设计人员而言，构建 SoC 变得越来越复杂。基于此，Arm 在 2021 年首次推出全面计算解决方案，旨在满足重要的移动市场需求。

与此同时，软件工程师还需满足日益增长的对沉浸式游戏、实时 3D 体验和新一代人工智能 (AI) 应用所催生的需求。TCS23 提供了性能强大的 Armv9 架构 Arm Cortex 计算集群，并带来全新的第五代 GPU 架构，从而实现基于 Arm 平台的创新视觉计算，同时性能也得到了两位数的提升。该解决方案包含最新的必备工具、针对软件以及生态伙伴的支持，使得移动开发者能轻松、快速地编写出更简单、安全的软件。

时值 TCS23 发布的大半年后，我们宣布推出 TCS23 的另一个重要组件：集成平台软件栈和生态系统的固定虚拟平台 (FVP)。该组件采用了 TCS23 的高端移动配置，能够降低工程成本并加快芯片供应商的产品上市。该软件栈在 DSU-120 上使用新的 Cortex-X4、Cortex-A720 和 Cortex-A520 核心，以及新的 Arm Mali-G720 GPU。

迄今为止最全面的 Arm 移动参考平台

这是 Arm 首款包含整套全面计算功能的软件栈版本，其中包括对 Mali-G720 GPU 的支持，以用于启用 Android 硬件渲染，从而解锁所有图形功能。该软件栈还集成了 TensorFlow Lite 机器学习软件，为在 Android 上快速高效地运行机器学习模型提供预构建且可定制的执行环境。通过 Arm 固定虚拟平台 (FVP)，集成的软件栈可为合作伙伴提供全面的参考平台，助力合作伙伴加速完成软硬件启动与开发阶段。

由于架构和 IP 组件的日益复杂，芯片厂商在构建高端移动 SoC 的难度愈发提高。架构和 IP 组件都需要满足对功耗、性能和计算的持续需求。TCS23 平台软件栈和 FVP 可消除大部分与使用新的 IP 和功能进行升级所相关的 SoC 工程挑战。工程成本因而能降低，以便将更多的时间和精力花在差异化，而不是基础软件的启动上。最终，这能让设备制造商专注于实现各自独特的商业价值，提供差异化的硬件或软件功能。

功能一览：安全性与性能

通过 TCS23，我们发布了一款采用领先安全方法的解决方案。TCS23 软件栈可提供：

对 Android 13 的原生支持

可信的安全操作系统

Android 虚拟化框架 (AVF)

受保护的 KVM

该软件栈与 Google Android 生态系统在安全方面的进展保持完全一致。

此外，借助最新的 Arm TrustZone 软件[1]，合作伙伴能够基于强大的安全基础代码构建自己的平台。其中包括：

Trusted Firmware-A v2.9 和 Hafnium

最新的 mbedTLS

可信服务

SCP 和 U-Boot 组件

Arm 运行时安全子系统 (RSS) 的原型实现完善了这套全面的固件组件。

安全性是 TCS23 软件版本的核心。软件更新及整个软件栈中所有 Arm 安全特性的新增支持都体现了这一点。这些特性包括指针验证 (PAC)、分支目标识别 (BTI) 和内存标记扩展 (MTE)。新增的支持加强了控制流的完整性和内存安全性，即使对于运行在 TrustZone 中的安全软件组件也是如此。

在性能方面，Linux 内核完全支持能量感知调度算法。这种支持可在所有核心之间达成任务平衡，并尽可能地优化性能和功耗。

此外，Arm 内存分区特性的示例演示也包括在内，这是更广泛的 Armv8.4 MPAM 架构扩展的一部分。该特性以内核供应商模块形式进行交付，现已在软件栈中启用，可根据系统需求启用 L3 缓存分区。

图 1：TCS23 的完整软件栈

该版本还包含标准化的支持。该软件栈支持 A 类固件框架规范 (FF-A)，可针对常规和安全环境中的软件之间的通信进行标准化，同时支持 Arm 电源管理规范 (PSCI 与 SCMI)。

与此同时，该版本还支持以下 Armv9.2 架构的扩展功能：

增强的指针验证功能，包括对新 QARMA3 加密算法的支持

内存标记非对称故障处理支持

增强的计数器虚拟化

超时等待事件/指令

审核编辑：刘清