功率电感生产厂家
联系我们
热门搜索
点击排行
推荐阅读
猜猜你喜欢的
研发资讯 您所在的位置: 首页 > 研发资讯

Navigator Runtime 帮助您最大限度提高多内核效率

来源:    作者:    发布时间:2015-11-18 10:25:26    浏览量:

引言

多内核处理器给编程人员带来了新的挑战。在多内核项目中,半数以上的成本来自软件开发。多内核编程的具体挑战是非对称多内核处理器 (AMP),因为其中相同一体电感的器件中驻留着 RISC 与 DSP 内核等不同类型的处理单元。这主要是因为操作系统 (OS) 对资源管理与负载均衡的支持非常薄弱甚至根本没有,导致可扩展性差与资源利用率低。德州仪器 (TI) 创新型 KeyStone II 多内核架构提供专用硬件帮助实现调度与负载均衡功能,可简化多内核可编程性。KeyStone II通过这些措施实现了多内核编程的性能突破。

AMP 编程挑战

随着塑封电感多内核技术的演进,越来越多的 SoC 提供对称多内核架构实现低成本以及更高的性能。典型的 AMP 具有运行在不同操作系统上的异构内核、硬件加速器以及非所有内核共享的分布式存储器。在对称多内核处理器 (SMP) 应用中,内核完全相同并运行支持相同共享存储器架构的相同操作系统,因此使用操作系统带来的内核间通信、调度以及负载均衡功能相对而言更为直接。AMP 器件的编程需要更高的并行编程技能,才能通过控制和协调不同的内核及操作系统实现可满足单内核或 SMP 编程需求的高稳定性及高性能。

传统非对称多内核处理要求在编译时对多内核资源进行静态分区。这样做难度往往较大,因为运行时的软件加载不能提前判别,尤其是 4G LTE、LTE Advanced 以及云计算等尖端技术。一般解决办法是预留额外的空间,以确保系统在最恶劣应用条件下也能正确运行。资源过度分配的不利影响是资源利用不足,最终会导致产品成本上升。另一方面,首次使用时或者引入新功能、需要现场强化或需求改更时,手动重新分区及软件优化会带来大量的软件工作。

同步性及处理器间通信 (IPC) 的效率在多内核编程过程中至关重要。缺乏对各种同步性与 IPC 机制的适当硬件支持,会因过多的软件开销而导致多内核利用低下,降低系统性能。

这对 AMP 多内核系统而言尤为如此,因为难以实现软件可扩展性与灵活性。

多内核导航器助力实现创新

多内核导航器是一种基于数据包的创新基础设施,支持数据传输与多内核控制。TI 异构 KeyStone 架构完美整合了 DSP Core-Pac、ARM® CorePac、硬件 AccelerationPac 以及 I/O 外设。它们不但可通过 TeraNet 进行物理互连,而且可通过多内核导航器进行逻辑互连。在 TI KeyStone II 架构中,多内核

导航器不但包含可容纳 1.6 万个硬件队列的队列管理器,通常存放指向各种数据包(由描述符及数据有效负载组成)的指针,而且还包含 8 个 3,200 MIPS uRISC、用于传输数据的数据包 DMA 以及支持 100 万个描述符的硬件数据结构。此外,还可在 AccelerationPac 与 I/O 子系统中构建数据包 DMA,这样多内核导航器无需内核干预,便可将数据从任何单元传输至任何端点。

多内核导航器为 CorePac、AccelerationPac 以及 I/O 提供统一接口,可将硬件队列用于图 1 所示的不同系统端点。这可为所有 IP 块提供支持通用通信方式的 AM电感P 系统。多内核导航器可充分利用内建在队列管理器中的 uRISC 内核来管理流量路由、IPC、资源管理、调度以及负载均衡,从而可优化和加速数据流。各种任务可由队列管理器按需派送和分配给负塑封电感器载最轻的内核或 IP 子系统。

1.jpg

图 1:多内核导航器子系统

多内核导航器可提供高效率内核间通信机制。硬件队列与数据包 DMA 是 IPC 的基本构建块。某些队列经过精心设计,可对 IPC 内核产生中断。多内核导航器内部的 uRISC 内核使用可编程中断通知功能实现自动队列监控与管理。多内核导航器可充分限制软件开销,降低同步时延,并可提高 IPC 吞吐量。此外,它还支持无锁编程模型。图 2 是使用多内核导航器的 IPC 示意图。

2.jpg

图 2:使用多内核导航器实现处理器间的通信

Navigator Runtime 帮助您最大限度提高多内核效率

虽然采用 TI KeyStone II 硅芯片架构已经解决了多内核挑战,但只有应用软件开发人员充分发挥多内核性能,才能真正实现这种硬件架构的各种优势。在软件方面,TI 正在投资标准编程方法,让支持多内核导航器的 KeyStone II 的各项优势充分体现在应用中。行业中及学术界已经涌现出大量有望成为标准的多内核编程趋势。所有这些方法的共同之处在于应用软件开发人员先通过语言表达,采用特

  • 一种彩色LED显示屏16位恒流驱动芯片设计 目前,大型彩色 LED 显示屏已成为高清晰大屏幕平板显示器件的主流产品。这是一种由发光二极管及其显示驱动集成电路芯片组成的显示单元拼接而成的大尺寸平板显示器件,显示单元中的集成电路驱动芯片主要用于接

  • 基于STM32的交流永磁同步电机驱动器设计摘要:针对交流永磁同步电机(PMSM)的控制特点,分别从功率电路和控制方法两方面进行了分析和设计。硬件方面采用先进的智能功率模块IPM,极大地简化了电路设计;软件上应用以Cortex-M3为内核的ST

  • 优化移动多媒体传输链的功耗 在任何移动多媒体设备中,观看时间是一个极其重要的性能指标,因为它不仅代表着电池存储能量的多少,而且还代表能量转换的效率。能量转换效率如此重要,原因在于电池充满电后多媒体设备可以提供多久的观看时间会直

  •