虽然原厂推出自有IDE对于打造生态有好处,但从下游开发者的角度来看,采用业界领先的第三方工具在灵活性上更有优势——毕竟终端厂商不会只用某一家的芯片,还要充分考虑替换物料后的移植调试难度。

过去数十年,摩尔定律一直支配着半导体产业的发展。如今从智能手机、平板电脑,到工业、医疗和汽车电子,嵌入式产品越来越智能,已经成为我们生活中不可或缺的一部分。与此同时嵌入式软件也变得越来越复杂,特别是在硬件资源有限的嵌入式系统中,软件复杂性与MCU硬件资源之间的平衡变得非常重要。

在预算范围内,按时推出高质量且面向未来的产品似乎是天方夜谭,但事实真的如此吗?一个优秀的集成开发环境(IDE)可以使得嵌入式系统在有限的硬件资源下,实现复杂的功能和卓越的性能。

不过实际开发中,不同的工程师习惯用不同的IDE。比如开发STM32,可以用IAR Embedded Workbench、Arm Keil MDK、VSCode+GCC等;Visual Studio、Eclipse和MATLAB也很常用。此外一些处理器公司也有自己的开发工具,例如德州仪器(TI)的TI Code Composer Studio,很多国内外MCU厂商也自研IDE。

虽然原厂推出自有IDE对于打造生态有好处,但从下游开发者的角度来看,采用业界领先的第三方工具在灵活性上更有优势——毕竟终端厂商不会只用某一家的芯片,还要充分考虑替换物料后的移植调试难度。

越来越多原厂青睐IAR

IAR Embedded Workbench是一个用于嵌入式软件开发的完整工具链,能够为开发者提供一个完全集成的开发环境(IDE),其中包括编译器、汇编器、链接器和调试器。通过集成和功能,利用单一视图就能完成一切操作。

近期《电子工程专辑》发现,国内外头部原厂支持IAR工具的比例正迅速提高。国外方面如英飞凌TRAVEO T2G CYT6BJ车身控制MCU、瑞萨RA8系列MCU、恩智浦S32M2系列电机控制芯片等,都已获得IAR Embedded Workbench for Arm的支持。

国内方面,兆易创新的GD32H737/757/759系列MCU、普冉半导体的32位Arm Cortex - M0+/M4系列MCU、思瑞浦的TPS32混合信号MCU以及中科芯CKS32系列MCU都在2023年陆续宣布获得IAR Embedded Workbench for Arm的工具支持。近日云途半导体车规级YTM32系列MCU也获得了支持。

另外值得一提的是,随着RISC-V在受到越来越多关注,IAR Embedded Workbench for RISC-V工具也迅速铺开。国内的芯来科技、兆易创新、先楫半导体、平头哥等,以及海外的Andes、Codasip、Microchip、Nuclei和SiFive等都已被IAR支持。

“IAR是目前嵌入式市场上被最泛使用的工具之一,自1983年成立以来,公司的嵌入式开发和嵌入式安全解决方案已被用在100多万个嵌入式应用的开发中,覆盖70家原厂的15000款芯片。”日前IAR亚太区副总裁Kiyo Uemura在接受《电子工程专辑》等媒体采访时说道,“我们的数据显示,平均每个用户每天与采用IAR工具的产品互动多达30+次。”

IAR亚太区总裁Kiyo Uemura

与中国芯片企业的“双赢”关系

资料显示,IAR总部位于瑞典乌普萨拉,虽然员工总数只有210名,但在世界各地都设有销售分公司和支持办事处。在中国,IAR设立了经验丰富的应用工程师支持团队,向客户提供快速、专业、本地化的技术支持服务,持续为客户创造最大价值。

“IAR重点布局汽车、工业自动化、医疗电子、通信和消费电子几个领域,尤其在对质量、可靠性要求较高的行业有明显优势。” Uemura以中国市场为例,2023年公司在中国超过50%的收入来自汽车行业,“中国在电动汽车、无人机等新兴行业上已经做到了世界领先,这也是IAR持续看好中国市场的原因。”

国产替代是这些年来中国半导体行业最热门的话题,但要用一款国产MCU去替换原先的进口产品,除了芯片本身质量和性能要过硬,还需要开发环境的一致性来支持。IAR是目前市面上支持MCU种类最多的第三方开发工具,如果国外芯片和用于替换它的国产芯片都使用IAR工具做嵌入式开发,那么就能实现0迁移的无缝对接,很方便地实现国产替代。

同时,IAR也在与中国芯片厂商的合作中积极促进了“双赢”。目前很多国产芯片的性能和质量已经可以与国际大厂媲美,但在海外知名度上还有差距,“最近很多中国芯片公司跟我们反馈,他们突然收到了很多海外的合作咨询,来源竟是我们的工具支持列表。” Uemura分享了一件很有意思的事。

Kiyo Uemura接受中国专业媒体采访

事件起因是所有IAR支持的芯片资料,都可以在其工具列表中显示,IAR遍布全球的客户群体都能随时查看。一些海外客户在看到这些国产芯片资料后,觉得不输海外大厂,有意采用,便通过IAR要来了这些中国芯片公司的联系方式。

“有些国内客户甚至还没有进军海外的计划,官方网站都只有中文版,但已经不断有客户向我们咨询目前对这款中国芯片的支持进度如何,他们准备评估用于下一个项目。” Uemura表示,IAR与中国客户的关系是合作,更是共赢,“只有帮助这些中国客户成功,我们才能成功。”

IAR工具的市场竞争力

这么多种嵌入式开发工具,为什么要选择IAR?Uemura用了“5S”和“4A”来总结IAR工具的优势。

5S对应嵌入式开发方案,分别是Speed(速度)、Size(体积)、Safety(系统安全)、Security(功能安全)、Support(支持)。体现在IDE、编译器、调试器、代码分析和预先认证工具上,能够带来更优质的代码和持续的集成性。

4A则对应端到端的嵌入式功能安全构建,分别是Anti-cloning(防克隆)、Active IP protection(主动IP保护)、Anti-rollback(防回滚)、Authentication(身份验证)。

迅速增长的联网设备市场正面临着重大的信息安全挑战,使知识产权窃取、伪造和过度生产等攻击,以及数据窃取和可能危及生命的破坏行为日渐增多。产品开发初期就实施安全解决方案可保证安全保护更简单、更便宜、更强大。

IAR的安全解决方案建立在一个强大而灵活的信任根之上,可充分利用信息安全器件(MCU)的信息安全功能,或为现有器件(MCU)和应用提供一个可持续发展的基础。如此一来,漏洞被最小化,更新和补丁得到验证和个性化,生命周期管理得以实现。

Uemura表示,IAR的安全解决方案来自2018年收购的Secure Thingz公司,这家公司的创始人和Arm 的TrustZone团队渊源深厚。“收购完成后,IAR Embedded Secure IP和IAR Embedded Trust实现了对产品开发周期的全面覆盖,不但可以在开发后期阶段实现安全功能,更能在开发周期之初,就考虑到将端到端安全性构建到产品设计和开发全流程中。”

Secure Thingz曾参加2020ASPENCORE全球CEO峰会,同样强调安全设计应从设计之初贯彻到量产,相关阅读请点击Secure Thingz CEO:物联网有风险,入行需“安全”

与此同时,为了建立一个可信的供应链生态系统,IAR还与业界领先的信息安全元件、信息安全MCU和信息安全服务供应商紧密合作,确保信息安全融入到标准生产流程之中。这对于一些没有能力组建自己安全团队的中小型半导体公司,能带来很大帮助,从此只需要专注自身产品功能建设,安全直接交给IAR就可以了。

强化技术支持,开启直销模式

以往开发者使用的免费工具如果有问题,是无法找到任何责任人来解决的。例如编译器或库中的错误,用户唯一能做的就是试着自己解决,或者在相关的资源库中发布一个问题等待回复,这种用户体验很不好。

而技术支持正是IAR等商用专业开发工具的最大优势之一。为避免整个开发团队因为开发工具的问题而停止工作,IAR在技术支持方面下了很大力气,在世界各地都有当地的支持团队,IAR中国技术支持团队直接为国内客户提供高效的本地技术支持服务。

据Uemura介绍,IAR的技术支持已经从传统的供应商代理模式,转为了原厂直销模式。“以往的代理模式最大缺点就是响应慢,代理商专注销售,但对于专业问题解决并不擅长。他们拿到一个开发者反馈的问题,往往需要转述给IAR,再把IAR的回复转述给开发者,周期很长,不适合中国这种讲求效率的市场。”

IAR的支持方式则不单局限在工具本身,就算不是工具的问题,也能联合合作伙伴一起帮助开发者解决问题。目前,IAR在中国市场承诺24小时内回复客户问题,大部分问题可以通过本地FAE解决,小部分需要反馈给总部的问题也能在第二天及时回复。根据该公司的顾客满意度调查,目前开发者对IAR技术支持服务的满意度高达82%。

对RISC-V的支持

RISC-V International 组织正在快速发展,在指令集、调试和跟踪基础设施及架构的其他方面不断进行补充。

虽然来自Arm方案的营收仍占公司的90%,但IAR也看到了RISC-V蓬勃发展的前景. 自2018年起成为这个组织的成员并加入工作组后,IAR一直致力于支持与嵌入式系统相关的标准化功能。包括针对RISC-V的开发解决方案中不断增加新芯片和扩展,以及新功能的支持,提供针对 RISC-V的稳定、面向未来的技术以及全球技术支持。

IAR Embedded Workbench for RISC-V 是一个完整的工具链,具有出色的优化技术,确保开发人员的应用符合需求,并优化内存的利用率和程序的运行效率。对于安全关键型应用开发,该工具链还提供了功能安全版。对于高效的C/CD工作流程,IAR构建工具(RISC-V版)可在Ubuntu、Red Hat或Windows上实现自动构建。

“目前RISC-V架构产品落地的还比较少,大多是冰洗等白电产品,很多也采用了IAR的工具。” Uemura说道, RISC-V架构在中国发展得相当活跃,相比国际大厂已经有不少芯片出来了,但终端产品落地速度还没有起来,“作为第一家推出RISC-V商业工具的公司,我们也很看好其未来的发展前景。”

那么RISC-V生态能否复制Arm的成功呢?首先,两者指令集不同,所以底层机器语言不能互通,但是上层用C、C++语言编译的成果,通过IAR的两套工具(for Arm / for RISC-V)不需要做任何改变就能实现很好的迁移。

关于受访人

Kiyo Uemura毕业于早稻田大学商学部,目前担任IAR亚太区副总裁,在嵌入式系统领域拥有超过25年的经验。Kiyo Uemura是IAR亚太区(日本)的第一位本地员工。在IAR任职期间,Uemura先生曾担任过IAR日本代表董事,后晋升为亚太区总监和日本地区主席,目前担任亚太区副总裁。在Kiyo Uemura为IAR服务的20年里,不仅推动了IAR在日本的发展,还推动了IAR在韩国、中国大陆和中国台湾地区办事机构的设立与运营。

在加入IAR之前,Kiyo Uemura曾在AI Corporation担任产品和营销经理,AI Corporation是一家位于日本的嵌入式系统(硬件和软件)公司。

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