多核SoC的嵌入式软件开发

      与几年前相比， 生产嵌入式应用产品的OEM越来越多的感受到了市场的压力。

       产品的新功能新特性、业界新标准、市场供求、用户对低功耗甚至零功耗的不断追求，以及产品成本等愈来愈多的因素都会对典型嵌入式设计产生影响。这使目前市场上的各种应用产品，从纯粹的消费电子（如蜂窝电话、MP 3播放器、数码相机）到基础设备（如磁盘驱动器、路由器、视频卡）到平台设施（ 如基站， 电话系统，WAN开关等），都产生了变化。这些变化促使研发人员开发了更加完善复杂的软件，并在高端产品上使用了大量的FPGA。这些变化同时也将设计者推向了ASIC/SOC（专用集成电路/片上系统）与非传统硬件模型― ―多核设计。

      多核系统的产生是行业发展的必然产物

      A S I C/S O C有较高的集成度，适合低功耗的特殊应用，但是多数注重成本的设计都会包含更多的功能特性与可编程的元素，这与行业标准与协议的不停改变密不可分。无论G S M电话，MP3 ，DivX/Mpeg4， DSL/Cable调制解调器，无线局域网或者任何其它产品标准，其协议都以非常快的速度变化着，顾客并不希望频繁升级硬件，从生产成本（工具、流水线的建立，等等）考虑，对单一产品平台重复使用是非常必要的。这意味系统对软件的要求更高了，因此也需要更多的软硬件协作。软硬件交互过程势必使系统集成时间延长，并且产生了大量的只能针对特定硬件使用的软件。

      为此，大量的可编程微处理器被加入到系统中。虽然只要处理器的速度足够快，所有由于软硬件交互引起的性能下降问题都可以迎刃而解，但是无论从成本还是功耗来看，提高处理器的主频换取性能都是一种非常“不划算”的解决方案。

      一个典型的例子就是使用D S P处理连续数据的应用。开发者完全可以使用一个低端的D S P芯片来处理标准的媒体流协议，相对于高端处理器组成的系统，其功耗损失非常小，而且降低了系统成本。

      D S P的特定指令集与专用存储器、总线结构使其能够完成较复杂的数字处理算法，但是这些特性往往不支持高级语言。所以，基于D S P的很多应用都必须使用汇编语言来编码。由于不同D S P的汇编指令与编程模型不同，所以D S P之间的代码移植非常困难。这造成了应用开发的瓶颈。为了解决这个瓶颈，一种方案是将应用代码根据功能分为两部分——必须由D S P执行的代码、可以被其它处理器执行的代码，D S P只需要处理前者即可。这样就出现了多核（多处理器）设计。

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本文来源：ARM公司     作者：ARM公司 Paul Kimelman

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