异构多核架构即结合两种或多种不同类型的微处理器或微控制器的架构。因其能够供给更高的处理器功能、更有用的电源使用率,而且占用更少的物理空间,近来在嵌入式范畴得到了大范围推行,特别是在着重整合功能性和连通性的高功能嵌入式设备方面。可是,与异构多核硬件渠道的开展速度比较,相应的软件支撑比较滞后。究竟只要软硬件兼具的处理计划才干充分发挥这一架构的优势,真实完成芯片的功能、面积、功耗之间的最佳组合。
针对这一现状,Mentor推出了嵌入式软件职业首款针对异构多核SoC开发的全面处理计划,该计划可为包含Linux渠道、实时操作体系(RTOS)、Android体系和裸体系运用的多操作体系设备进行设备装备、布置和体系优化。
全面的异构多核嵌入式软件处理计划
“异构架构可认为至少两个不同类型的用于先进嵌入式体系规划的微处理器或微控制器供给多个操作环境。该使命不易完成,由于它需求功能性和连通性的无缝整合,这样才干规划出高功能的嵌入式设备。”Mentor嵌入式软件部分(ESD)运转处理计划资深产品司理Felix Baum介绍,“下一代SoC经过异构核来扩展现在的多核同构架构,促进共同的嵌入式体系的开展。该体系的成功运用,逾越了传统的对称多处理(SMP)和非对称多处理(AMP)办法。”
传统的开发方式不适合异构体系,由于规划师需处理如下应战:如安在处理器上装备和布置多个操作体系和运用程序;怎么和谐运用微处理器和微控制器,然后高效发动多个操作体系;如安在多核处理器或异构处理器间的独立子体系之间进行通讯。这些都为规划师的作业增加了必定的难度。
“Mentor的集成规划处理计划具有共同的定位,便于嵌入式开发人员在研制过程中充分使用这些杂乱的异构SoC.”FelixBaum表明,“该计划涵盖了为多操作体系设备供给设备装备、布置和体系优化等功能,而所谓的多操作体系则包含Linux渠道、实时操作体系(RTOS)以及裸体系运用-本地履行或根据Hypervisor履行。”
Mentor异构多核体系嵌入式开发计划(图1)的新特征包含:支撑Mentor嵌入式Linux、Nucleus RTOS和裸体系运用的remoteproc机制,有助于整个异构SoC多核操作体系和运用程序的装备、开发、布置和办理;在不同的操作体系中大规划运用VirtIO、rpmsg和多核通讯运用程序接口(MCAPI),可为别离设备子体系供给有用的处理器间通讯(IPC);具有图画调试和功能剖析东西,能够在操作体系和运用层面供给整个体系的同步视角。
图1:Mentor针对异构多核嵌入式软件开发的全面处理计划。
据了解,Mentor Embedded Hypervisor是针对嵌入式运用程序和智能衔接设备而特别研制的占用内存小的Type1型虚拟机产品,凭借这一嵌入式体系,研制人员可将运用程序集成和整合到多核处理器上,并使用ARM TrustZone技能,开宣布高功能的嵌入式体系。
针对OMAP5的运用事例
德州仪器(TI)的OMAP5是典型的异构多核处理器渠道(图2),它集成了2个ARM Cortex-A15和2个ARM Cortex-M4内核,专为驱动移动核算设备和消费产品而规划。
图2:在TI OMAP 5上布置异构多核体系的运用事例。
在TI OMAP 5上布置Mentor的异构多核体系的运用事例中,Mentor的嵌入式虚拟机覆盖了两个Cortex-A15内核,先运转虚拟机,再运转两个嵌入式Linux操作体系(一个Linux操作体系担任用户界面,另一个担任与远端的通讯)。
此外,一个Cortex-M4担任搜集实时数据,运转Nucleus实时操作体系,这归于相对比较简单的运用,因而不需求虚拟机进行办理。而另一个M4内核能够担任电源办理或传感器办理等,在本事例中未进行表现。
Felix Baum着重,这一体系布置十分灵敏,虚拟机运转什么体系能够根据具体情况来组织。而不同核之间的通讯机制有VirtIO、rpmsg(IPC)和remoteproc等,既确保了体系的高速运转,也确保了私有体系之间的保密性。在与TI的协作中,将Mentor的嵌入式软件技能与TI的多核器材相结合,创建了一个抱负的生态体系,便于客户轻松开宣布顶级的产品。
“现在Mentor的处理计划仅适用于根据ARM内核的异构多核嵌入式体系开发。除了处理器产品,咱们一起也在活跃和FPGA厂商协作,会赶快推出适用于SoC FPGA产品的处理计划。”FelixBaum说。