多核技術(shù)催生新型軟硬件設(shè)計的協(xié)作模式

過去的一年，是多核風(fēng)暴席卷半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的一年，正如英特爾中國研究中心有限公司總經(jīng)理杜江凌博士所言：“未來10年將是多核技術(shù)的時代。”現(xiàn)在，多核風(fēng)暴已經(jīng)從PC、消費(fèi)電子刮向網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，為互聯(lián)網(wǎng)世界帶來新的革命性產(chǎn)品。而且，這樣的風(fēng)暴也催生了新的軟硬件設(shè)計模式，從風(fēng)河公司和Cavium Networks公司的合作中我們可以略窺一斑。

作為設(shè)備軟件優(yōu)化(DSO)提供商，風(fēng)河系統(tǒng)公司提供了多個面向行業(yè)的軟件平臺。今年以來，該公司加強(qiáng)了對多核技術(shù)的支持。先是推出了增強(qiáng)型Wind River Workbench 2.6.1 On-Chip Debugging Edition(OCD，片上調(diào)試版)，為多內(nèi)核設(shè)備開發(fā)人員提供了一個基于標(biāo)準(zhǔn)且具有更全面支持能力的開發(fā)環(huán)境。之后宣布對Sun微系統(tǒng)公司推出的新一代UltraSPARC T1多核處理器進(jìn)行優(yōu)化并提供全面支持。近日，該公司高層和下一代智能網(wǎng)絡(luò)用多核處理器供應(yīng)商Cavium Networks公司高層接受了電子工程專輯的采訪，就多核技術(shù)的應(yīng)用開發(fā)闡述了自己的觀點(diǎn)。

風(fēng)河系統(tǒng)公司全球聯(lián)盟經(jīng)理Imran Yusuf表示：“風(fēng)河一直注意構(gòu)建嵌入式開發(fā)的生態(tài)系統(tǒng)，嵌入式芯片供應(yīng)商、ODM、IP供應(yīng)商、中間件供應(yīng)商等都會進(jìn)入到這個生態(tài)系統(tǒng)中。我們還有一些戰(zhàn)略合作伙伴，和這些戰(zhàn)略合作伙伴有密切的合作，例如我們會一起召開執(zhí)行層面的例會、會共同完成協(xié)議和新聞的發(fā)布、會共同提供對客戶的支持、會一起舉行產(chǎn)品技術(shù)培訓(xùn)、會一起規(guī)劃操作系統(tǒng)和工具等以加速產(chǎn)品的面市。” 他舉例說在和Cavium Networks合作方面，風(fēng)河推出了Binding的服務(wù)，就是把專門針對Cavium Networks的產(chǎn)品而優(yōu)化的OS和工具提供給客戶。他表示本次來到中國，他就是和Cavium Networks銷售副總裁一起拜訪本地客戶。

Cavium Networks公司市場銷售副總裁Rajiv Khemani表示：“Cavium Networks的主要產(chǎn)品是網(wǎng)絡(luò)處理器，目前主要應(yīng)用于安全、智能路由器。其中OCTEON處理器已經(jīng)能提供最高達(dá)16核的處理器產(chǎn)品，這些產(chǎn)品可以應(yīng)用到統(tǒng)一威脅管理UTM、應(yīng)用認(rèn)知(application-aware)網(wǎng)關(guān)、多重服務(wù)(Triple-play)網(wǎng)關(guān)以及一些智能網(wǎng)關(guān)服務(wù)等。”他指出在開發(fā)應(yīng)用的時候，Cavium Networks一直和風(fēng)河保持密切的協(xié)作，例如在開發(fā)芯片的早期階段，Cavium就注意和風(fēng)河公司共同完成一些開發(fā)工作。

多核技術(shù)的發(fā)展瓶頸

雖然多核風(fēng)暴席卷全球，但是在多核技術(shù)的開發(fā)上目前卻存在很大的障礙。微軟研究院編程和工具主管Jim Larus就曾指出：“并行計算缺少算法、語言、編譯器以及專業(yè)技術(shù)。” “長期來看，”他說，“我們需要更好地理解人們想利用并行編程做些什么，并學(xué)習(xí)如何在各種不同的并行機(jī)器上編寫代碼。”

Cavium Networks中國區(qū)總經(jīng)理周宇虹補(bǔ)充道：“目前在多核技術(shù)的開發(fā)中需要解決3個重要問題：一是多核之間的競爭關(guān)系如何協(xié)調(diào)，二是多核的負(fù)載均衡如何實(shí)現(xiàn)，三是對如何實(shí)現(xiàn)對多核中內(nèi)存、cache等的管理。要解決這些問題，就需要軟件開發(fā)和硬件開發(fā)在早期階段進(jìn)行合作，對某些功能進(jìn)行定義。目前，我們和風(fēng)河就采取的這樣開發(fā)模式。”

顯然，目前階段，軟件技術(shù)落后于多核技術(shù)的開發(fā)，最明顯的是很多業(yè)界專家認(rèn)為多核技術(shù)真正需要的應(yīng)該是一種并行編程語言。但是目前還沒有一種并行編程技術(shù)或方法能得到廣泛應(yīng)用。

不過風(fēng)河在開發(fā)工具支持上似乎走到了前面，今年2月，該公司就推出了VxWorks 6.4實(shí)時操作系統(tǒng)(RTOS)，VxWorks 6.4采用AMP(非對稱多處理)模式支持包括ARM946、Intel Allagash、飛思卡爾PowerPC CDS8548和MIPS的BCM1480在內(nèi)的多個芯片或內(nèi)核，VxWorks可以在這些芯片上的一個或者全部CPU內(nèi)核上運(yùn)行，不同CPU內(nèi)核上執(zhí)行的任務(wù)可以借助通信信道進(jìn)行對話。隨著越來越多的嵌入式處理器開始采用多內(nèi)核架構(gòu)，這一RTOS在嵌入式應(yīng)用行業(yè)的重要性也將日益凸現(xiàn)。

Imran Yusuf表示風(fēng)河公司在過去兩年中通過收購一直在加強(qiáng)風(fēng)河嵌入式處理開發(fā)方面的能力，未來，還會通過收購和開發(fā)加強(qiáng)對多核技術(shù)的開發(fā)支持。