挑戰(zhàn)多核

　　簡(jiǎn)化多核，實(shí)施虛擬化

　　據(jù)Semico Reserch資深分析師Tony Massimini介紹，2010年微邏輯(微處理器、微控制器和DSP)出貨量2010年將增長36.3%，而2009年下降了10.4%。微邏輯營業(yè)額由微處理器和計(jì)算市場(chǎng)主導(dǎo)，但從數(shù)量上來看，MCU(微控制器)占主流，MPU只占20%?？梢?，微處理器/MPU的數(shù)量雖相對(duì)不高，但營業(yè)額很重要。

　　微處理器/MPU的熱門話題是多核，盡管業(yè)界對(duì)未來的主流將是十幾核、幾十核還是上百核的預(yù)見各不相同，但對(duì)多核軟件的關(guān)鍵作用卻不謀而合。大家一致認(rèn)同——不論未來處理器的內(nèi)核數(shù)量將是多少，其性能優(yōu)勢(shì)的發(fā)揮將取決于軟件的設(shè)計(jì)與調(diào)優(yōu)。因此，未來多核嵌入式軟件人員必將擁有極為廣闊的發(fā)展空間。近日，風(fēng)河(Wind River)公司在中國多個(gè)城市舉辦了2010開發(fā)者區(qū)域大會(huì)，主題是“多核的現(xiàn)在與未來”。在北京站期間，本刊訪問了風(fēng)河CTO(首席技術(shù)官)Tomas Evensen。

　　嵌入式多核的宏觀趨勢(shì)

　　嵌入式多核系統(tǒng)的宏觀趨勢(shì)是：維持或降低總系統(tǒng)成本，主要通過增加多核和虛擬化技術(shù);性能優(yōu)化來實(shí)現(xiàn)差異化和新業(yè)務(wù)，重點(diǎn)在提高性價(jià)比和降低功耗;增加軟件內(nèi)容來實(shí)現(xiàn)新的性能，這驅(qū)動(dòng)了標(biāo)準(zhǔn)化、開放源碼和工具的使用;增長的安全和/或安全認(rèn)證的需求，主要來自于監(jiān)管機(jī)構(gòu)的影響，如FDA、EU等;增長的通訊需求，例如網(wǎng)絡(luò)通信、M2M、智能網(wǎng)絡(luò)等的增長。多核和虛擬化可以幫助實(shí)現(xiàn)上述需求。為了簡(jiǎn)化系統(tǒng)復(fù)雜性，風(fēng)河主要通過建造和測(cè)試集成的平臺(tái)的方法，讓多操作系統(tǒng)看起來像一個(gè)系統(tǒng)，并采用Simics仿真整個(gè)系統(tǒng)。

　　Tomas特別提到了Simics仿真器，主要分為兩個(gè)方面：首先是開發(fā)階段，在客戶拿到處理器之前就可以進(jìn)行開發(fā);其次是幫助調(diào)試、分析和測(cè)試。例如，2010年6月風(fēng)河推出的Simics 4.4虛擬系統(tǒng)開發(fā)方案，使工程團(tuán)隊(duì)可以利用目標(biāo)硬件的虛擬表達(dá)來定義、開發(fā)和部署自己的產(chǎn)品。Simics 4.4支持全面的系統(tǒng)仿真，OEM廠商可由此在虛擬平臺(tái)上完成重要的軟件開發(fā)活動(dòng)，而不受限于任何硬件開發(fā)日程、芯片上市時(shí)間或其他限制。Simics支持ARM、Intel、MIPS和Power Architecture等多種硬件架構(gòu)。

　　到底多少核合適?

　　多核帶來的優(yōu)勢(shì)一方面是性能提高，一方面是集中化。原來不同的處理要一個(gè)板子或幾個(gè)機(jī)箱，但現(xiàn)在你只要把它們放在一個(gè)或幾個(gè)芯片里。這就帶來了集中化的概念，就是把原來的不同的、更大體積東西集中在一起。優(yōu)勢(shì)就是制造成本降低、減少耗電、減少設(shè)備空間。

　　多核應(yīng)用主要有兩種場(chǎng)合。在網(wǎng)絡(luò)交換等環(huán)境中，所有核都集中起來做同樣的事情，像包交換的數(shù)據(jù)包之間不相關(guān)、沒有依賴性，所以這種場(chǎng)合可以大量地使用多核，并可同時(shí)運(yùn)行多種程序。例如，在處理防火墻時(shí)有384個(gè)核的系統(tǒng)，每個(gè)CPU配置16核，這些大量并行的程序在運(yùn)行時(shí)不需要等待，它們會(huì)找到合適的核來運(yùn)行。在另一種場(chǎng)合中，如機(jī)器人，任務(wù)是相互依賴的，需要相互等待，就不能同時(shí)運(yùn)行多種程序，這時(shí)需要把任務(wù)分開，讓不同的核去做不同的事情。風(fēng)河的工作是當(dāng)任務(wù)可以互相分開時(shí)，幫客戶找到所有能分的地方分開;如果分不開，就一段段地切割。

　　據(jù)悉，多核的發(fā)展以及風(fēng)河的拳頭產(chǎn)品——VxWorks和Wind River Linux依然是本次活動(dòng)的熱門話題。不久前發(fā)布的風(fēng)河新一代Linux平臺(tái)——Wind River Linux 4再次把Linux開源社區(qū)的創(chuàng)新技術(shù)轉(zhuǎn)化為商用化、可支持的產(chǎn)品。日前Wind River Hypervisor 1.2也剛剛發(fā)布。

　　參考文獻(xiàn)：

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　　http://wangying1.spaces.eepw.com.cn/articles/article/item/84152

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