電子發(fā)燒友網(wǎng)12月“處理器與DSP特刊”火熱下載中，缺你怎可！

　　簡介

　　全球對計算功率和性能日益增長的需求已經(jīng)將嵌入式計算推向多核系統(tǒng)發(fā)展路徑。該遷移帶來一系列復雜的問題：我該如何遷移傳統(tǒng)軟件，使其與多核硬件一起使用？ 我是否需要通過虛擬化實現(xiàn)更高性能？ 我如何能夠在一個對我來說可以承擔的功率范圍中獲得所需的性能？ 通過結合高性能硬件；強大的、用戶友好型軟件和工具；以及廣泛的開放式生態(tài)系統(tǒng)，飛思卡爾可以幫助您解決這些問題和更多其他問題。

　　雖然向多核的遷移開始于網(wǎng)絡和無線基礎設施等高端應用，多核也開始用于過去應用較少的領域，例如汽車、工業(yè)控制應用的安全關鍵領域、以及打印機和影像應用—可以使用更高速度和功率的任意應用。向全球網(wǎng)絡連接性的遷移給網(wǎng)絡帶來巨大壓力，并增加了對更高處理功率的需求。如果沒有呈幾何級增長的功率，單線程性能無法繼續(xù)提高，這種方法會影響系統(tǒng)成本和可靠性。為了將功率保持在可以管理的等級，應用必須遷移至多核，而不是不斷增加頻率。

　　實現(xiàn)多核性能等級不像向系統(tǒng)中添加更多內核那樣簡單。當從單核遷移至多核硬件時，出現(xiàn)許多與傳統(tǒng)軟件的遷移有關的復雜問題?？傮w來看，在這種遷移和多線程編程領域軟件工程師缺乏培訓。虛擬化對于最大限度發(fā)揮多核硬件投資的價值至關重要，是一種截然不同的思考操作系統(tǒng)和資源分區(qū)的方式。當您在解決方案中添加更多處理功率時，多核系統(tǒng)當然無法避免發(fā)生問題：功耗。

　　飛思卡爾是世界領先的嵌入式處理技術提供商，至今已向世界各地發(fā)送了3億多個通信處理器。我們的多核QorIQ通信處理器、面向片上基站無線系統(tǒng)的QorIQ Qonverge平臺和VortiQa軟件解決方案 — 在全球有眾多經(jīng)驗豐富的現(xiàn)場支持工程師和強大、開放的合作伙伴生態(tài)系統(tǒng)—將我們的嵌入式處理技術帶入新網(wǎng)絡紀元。

　　軟件問題

　　向多核遷移路徑中兩個巨大的障礙都涉及軟件。 第一個問題是其中的一項遷移。 用于單處理器順序執(zhí)行程序的數(shù)百萬行傳統(tǒng)代碼必須遷移以便保護投資。 在映射和遷移變得更加簡單和更加高效之前，從單核遷移至多核系統(tǒng)在某種程度上將非常困難。 第二個問題是缺乏關于多核系統(tǒng)編程的基本知識。 從硬件來看，安裝多個內核非常簡單，但是與以前的單核編程相比，多核編程需要不同的思路和不同的培訓。

　　飛思卡爾在培訓和工具上進行了大量投資，使向多核遷移變得更加簡單。QorIQ多核軟件開發(fā)套件（SDK）和CodeWarrior開發(fā)工具等開發(fā)工具有助于移植流程。飛思卡爾和我們的合作伙伴還提供用于仿真和建模分析的工具，包括處理器分區(qū)的“假設”分析。 開發(fā)人員的培訓始終是需要關注的重點。提供了在多核處理器上重新映射序列應用的流程的真實案例，飛思卡爾還根據(jù)這些研究為開發(fā)人員開發(fā)了應用說明、演示文檔和文章。

　　飛思卡爾預計約有60%至70%的多核研發(fā)預算都用在軟件而不是硬件上。飛思卡爾始終關注這一點，使多核產(chǎn)品對軟件的適應性非常強。 飛思卡爾在QorIQ平臺架構中設計了許多功能，提高了軟件工程師在遷移舊代碼和編寫新代碼方面的工作效率。之前已經(jīng)提到，軟件研發(fā)時間占到60%至70%，根據(jù)預計有超過50%的時間用在調試軟件和優(yōu)化性能。飛思卡爾的產(chǎn)品幫助縮短這一時間，并使軟件工程師更加高效。

　　例如，飛思卡爾的用戶空間數(shù)據(jù)路徑加速架構（USDPAA）軟件比傳統(tǒng)的通過內核訪問驅動器的方式在性能上有很大的提高。該軟件包含通過多個CPU內核支持簡化共享網(wǎng)絡接口和加速器的硬件組件。隊列管理器和緩沖器管理器組件提供了基礎架構，用于與內核、硬件加速器和接口之間往復傳遞數(shù)據(jù)包。軟件通過稱為門戶的硬件組件訪問數(shù)據(jù)路徑加速架構。USDPAA是一款使Linux?用戶空間應用能夠通過高性能的方式直接訪問門戶的軟件框架。USDPAA幫助傳統(tǒng)Pthread/用戶空間應用的開發(fā)和移植變得非常簡單。