多核大脑与多任务能手的嵌入式系统奇迹工坊
摘要:在嵌入式装置中引入多核心(同质或异质)技术以及多执行绪处理,能够显著提升系统效率。尽管RISC嵌入式技术面临挑战,但在保持兼容性的前提下,可以改善其适用性并提高新系统的表现,使之成为有效解决方案。
关键字:多核 多执行绪 嵌入式系统 SoC芯片
一、应用决定多核或多执行绪
在效能上,多核心与多执行绪都有帮助,但它们之间没有绝对关系,这主要取决于应用环境的需求。例如,手机中的SoC芯片虽然采用了同质核心架构,但实际上并不完全属于同性质结构,而是由不同类型的处理器组成。在汽车电子和网络环境中,单个芯片可能实现两者的结合。
二、不只是意气之争
真正的同质多核心架构—ARM11 MPCore
ARM作为技术领导者,以IP形式出售处理器架构,在短时间内取得巨大市场地位。早期ARM7可完成音效编译码工作,而后续指令集和速度提升使其能够进行VGA分辨率H.264编码。最新Cortex A8搭配64位SIMD架构Neon加速器,可实现30画格/秒MPEG-4 VGA编码。
坚持多执行绪路线—MIPS
MIPS坚持与ARM不同的策略发展Multi Thread(MT),而非Multi Processor(MP)。两种技术旨在减少软件程序代码当前执行时长,但采用的硬件结构不同,对特定软件性能提升程度有所差异。
三、实践探索
ARM11 MPCore示例分析
以家庭消费电子为例,在录制电视节目同时通过因特网收看数字视讯点播节目或提供导航功能,同时播放视讯娱乐串流等。在这样的应用环境下,嵌入式处理器显示出强大的性能优势。
Cortex-A8示例分析
NOKIA N770/N800具备MID所有功能但功耗较高,其持续使用时间仅3.5小时,与Intel MIDs相比略逊一筹。
MIPS MT示例分析
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