簡(jiǎn)化軟件產(chǎn)業(yè)環(huán)境生態(tài)系統(tǒng)
多核 SoC 開(kāi)發(fā)商通常提供和預(yù)集成大量非差異化軟件，即與任何終端設(shè)備制造商提供的功能相同的基本軟件，包括設(shè)備驅(qū)動(dòng)器、實(shí)時(shí)操作系統(tǒng) (RTOS) 端口以及針對(duì)目標(biāo)應(yīng)用的主要標(biāo)準(zhǔn)化算法等。正確實(shí)施后，這種軟件不但可為應(yīng)用開(kāi)發(fā)人員充分發(fā)揮硅芯片優(yōu)勢(shì)，而且還可隨時(shí)投入生產(chǎn)。除這種多核 SoC 之外，廠商還創(chuàng)建了開(kāi)發(fā)產(chǎn)業(yè)環(huán)境生態(tài)系統(tǒng)，可為應(yīng)用開(kāi)發(fā)、測(cè)試以及電路板設(shè)計(jì)提供幫助。 50
圖 2：綜合多核工具套件示例
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對(duì)開(kāi)發(fā)人員來(lái)說(shuō)，在為多核環(huán)境編寫代碼，特別是當(dāng)應(yīng)用代碼需要從小型器件縮放至大型器件時(shí)，多核開(kāi)發(fā)會(huì)變得具有挑戰(zhàn)性。在出現(xiàn)這種情況時(shí)，軟硬件都要在各種器件中縮放。此時(shí)系列間的器件內(nèi)核數(shù)量及硬件加速器，可能存在巨大的差異。
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幸運(yùn)的是，由于軟件的復(fù)雜性以及多核 SoC 中處理元素的變化，硬件輔助軟件已經(jīng)實(shí)現(xiàn)。用于簡(jiǎn)化多核軟件開(kāi)發(fā)的創(chuàng)新新硬件現(xiàn)已嵌入在最新一代多核器件中。該硬件可自動(dòng)輔助軟件縮放，以在源自通用架構(gòu)的各種器件間使用。
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使用硬件輔助軟件的前提是軟件以小型任務(wù)而非獨(dú)立功能的形式編寫，而且硬件設(shè)計(jì)用于自動(dòng)管理任務(wù)。解決這一問(wèn)題的一個(gè)創(chuàng)新方法是使用與功能描述符相關(guān)的大型硬件隊(duì)列。功能描述符通常可識(shí)別所需的處理資源，比如需要 DSP 或 FFT 功能，而不是具體的 DSP 內(nèi)核 2。將任務(wù)與數(shù)據(jù)列隊(duì)，然后硬件可自動(dòng)管理從這里接手的處理工作。這樣即使從雙內(nèi)核過(guò)渡到八內(nèi)核 SoC 也不需要修改軟件。該列隊(duì)和描述符系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)管理這種過(guò)渡。
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靈活豐富的軟件方法
現(xiàn)有及新興應(yīng)用將針對(duì)處理元素與內(nèi)核有不同使用需求。一些應(yīng)用可獨(dú)立使用每個(gè)內(nèi)核，而其它應(yīng)用則希望將一個(gè)處理元素用作主控處理器，將其它處理元素指定為從處理器。第三種處理方式則是將所有處理元素當(dāng)作同級(jí)對(duì)待，在它們之間動(dòng)態(tài)分配任務(wù)。部分應(yīng)用可能希望將器件當(dāng)作通過(guò) OpenCL 與 OpenMP 等標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)的高性能計(jì)算 (HPC) 引擎使用。
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要應(yīng)對(duì)如此多樣化的應(yīng)用需求，設(shè)計(jì)人員需要一種可包含和簡(jiǎn)化使能器軟件、開(kāi)發(fā)工具以及操作系統(tǒng)的、能夠充分滿足各種應(yīng)用需求的開(kāi)發(fā)工具套件。這種工具套件應(yīng)隨硅芯片的發(fā)展而開(kāi)發(fā)，以便能夠順利訪問(wèn)應(yīng)用開(kāi)發(fā)人員使用的處理內(nèi)核、加速器以及多層連接層。越來(lái)越多的進(jìn)步 SoC 開(kāi)發(fā)人員，采用基于 Eclipse 的工具，其可幫助他們客戶的各個(gè)開(kāi)發(fā)人員，根據(jù)個(gè)人喜好定制開(kāi)發(fā)環(huán)境?；?Eclipse 的工具提供開(kāi)放式開(kāi)發(fā)平臺(tái)的最佳特性，以及硅芯片開(kāi)發(fā)人員可最便捷啟用的優(yōu)化方案。
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結(jié)論
多核處理器正處在高速發(fā)展階段?；A(chǔ)設(shè)施市場(chǎng)的領(lǐng)先多核廠商在汲取先導(dǎo)產(chǎn)品經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)之后，正在推出第二代和第三代產(chǎn)品。此外，滿足各種性能及專用需求，并非指定解決方案要求的各產(chǎn)品系列現(xiàn)在也已推出。這些更新穎的產(chǎn)品采用通用架構(gòu)，可為設(shè)備制造商節(jié)省開(kāi)發(fā)成本與開(kāi)發(fā)時(shí)間。多核架構(gòu)已在評(píng)估競(jìng)爭(zhēng)產(chǎn)品時(shí)占據(jù)了有利位置，成為主要的差異化因素。通過(guò)發(fā)揮多核性能，開(kāi)發(fā)人員不僅可為今天開(kāi)發(fā)令人振奮的新產(chǎn)品，也能為明天乃至未來(lái)數(shù)年開(kāi)發(fā)出令人振奮的新產(chǎn)品。