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大傳輸量、即時SoC系統設計的最佳實踐

上網時間: 2014年05月05日     打印版  Bookmark and Share  字型大小:  

關鍵字:SoC  設計  AMP  SMP  管理程式 

現代 SoC 軟體通常包括多種應用,從汽車馬達控制等硬體即時應用,到HD視訊串流等大傳輸量應用。隨著現代SoC向大傳輸量系統的快速發展,處理器核心數量不斷增加,寬頻互連也越來越多,導致混合系統設計成為挑戰。在這類系統中實現硬體即時——μs量級回應,抖動不到1 μs,這需要仔細的綜合考慮分析和系統劃分。

隨著 SoC 的複雜度越來越高,也需要考慮未來不會過時的策略。這類系統設計主要有三種方法:非對稱多重處理(AMP)、管理程式,以及支援核心隔離的對稱多重處理(SMP),系統設計人員可以從中選擇一種方法來最佳化混合SoC。

非對稱多重處理

AMP實際是實體上不同的處理器核心多重作業系統(OS)埠。一個例子是,在第一個核心上運行專門用於處理即時任務的裸機OS,在其他核心上執行嵌入式Linux等完整的OS。很多時候,一開始將OS導入到核心中非常簡單。但是,在啟動程式碼和資源管理上很容易出錯,例如,記憶體、快取記憶體和周邊等。當多個OS存取相同的周邊時,行為會是不確定的,除錯起來可能非常耗時。因此,通常要求仔細的保護ARM TrustZone等架構不受影響。

更複雜的是,在OS之間傳遞訊息要求記憶體共用,一起採用其他保護手段進行管理。不同的OS之間通常不會共用快取記憶體,因此要透過非快取記憶體區來傳遞訊息,對於整體性能,這增加了延時和抖動。從可擴展角度來看,隨著核心數量的增加,需要進行多次重新導入,軟體架構較差。

請下載完整版PDF文件:大傳輸量、即時SoC系統設計的最佳實踐

作者:Nick Ni / Altera嵌入式應用工程師





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