面向多核DSP及SoC的平台软件解决方案.doc

PAGE  PAGE 7 Enea面向多核DSP及SoC的平台软件解决方案 Enea platform software solution for Multi-Core DSP/SoC Enea Software AB 董渊文 ( HYPERLINK mailto:William.dong@ William.dong@E) 资深技术专家 摘要： 本文分析了高性能呢多核DSP和SoC对平台软件的功能需求。针对多核DSP及SoC软件设计中所遇到的问题, 提出了ENEA面向多核DSP及SoC的平台软件解决方案, 给出了详细的模块说明及应用实例, 该方案对客户平台软件架构的设计提供了新的思路。 1．前言： ?随着大规模集成电路技术和半导体技术的发展，1982年世界上诞生了第一代DSP芯片TMS32010及其系列产品。这种DSP器件的运算速度却比传统的微处理器快了几十倍，尤其在语言合成和编码译码器中得到了广泛应用。DSP芯片的问世是个里程碑，它标志着DSP应用系统由大型系统向小型化迈进了一大步。至八十年代中期，随着CMOS工艺的DSP芯片应运而生，其存储容量和运算速度都得到成倍提高，成为语音处理、图像硬件处理技术的基础。 八十年代后期第三代DSP芯片问世，运算速度进一步提高，其应用范围逐步扩大到通信、计算机领域。到了九十年代相继出现了第四代和第五代DSP器件。第五代DSP产品与上一代相比，系统集成度更高，将DSP芯核及外围元件综合集成在单一芯片上。随着芯片工艺的不断提升，多核DSP及多核SOC渐渐成为主流。 目前多核CPU、DSP以及融合DSP、CPU的SOC芯片技术的日趋成熟， 多核DSP及SOC被越来越多的应用到通信、军工、工控、医疗等设备当中，例如Ti的C66系列以及Freescale的B系列。由于多核处理器及多核SOC的芯片硬件极其复杂，例如如何简化多核软件设计过程、如何充分的发挥多核处理器性能、如何管理共享外设，如何进行多核异构系统的调试，如何实现多核间的高效通信， 这些课题使得对平台软件的需求也就呼之欲出。 ENEA公司集合了几十年的平台软件经验，针对多核CPU/DSP/SoC的复杂环境，推出了一系列的平台软件解决方案。这些产品及方案被广泛地使用在通信、航空、航天、船舶和军工国防等领域中。 2．面向多核DSP及SoC的平台软件方案的特点： 2．1平台软件的定义 在大型的嵌入式系统中，业务功能由机架上的业务子板来实现。子板上的软件一般分为驱动层、操作系统层和应用层（应用、协议、算法和运维部分）。一般把驱动层和操作系统层统称为平台软件层。平台软件层负责管理硬件资源，为应用层提供包括资源分配、任务调度、冗错处理、文件系统接口、IP协议栈、外设管理、驱动接口封装等服务。 可以说一切应用层的设计，都是基于平台软件层的架构来实现。一个优秀的、功能丰富的平台软件层，可以使应用层的设计实现变得尤为简单，其高可靠性又可使整个系统变得更为强壮。 对于多核DSP及SOC来说，由于硬件架构的日益复杂，多于平台软件的功能及性能提出了更高的要求。 2．2目前面临的问题 由于多核处理器及多核SoC的芯片硬件极其复杂，如何简化多核软件设计过程、如何充分的发挥多核处理器性能、如何管理共享外设，如何进行多核异构系统的调试，如何实现多核间的高效通信， 这一切对软件设计者提出了更大的挑战。 在多核DSP及SoC的硬件架构下，一个优秀的商用平台软件，可以帮助系统设计及开发者，简化多核软件设计过程、充分的发挥多核处理器性能、实现多核间的高效通信、管理共享外设、简化多核异构系统的调试，从而帮助客户加快产品的市场化速度。 下文重点介绍ENEA面向多核DSP及SoC的平台软件解决方案，相信能为未来的嵌入式软件的设计提供帮助。 3．Enea面向多核DSP及SoC的平台软件解决方案： 3．1 Enea简介 Enea 源自于 1968年，于1989 年在瑞典上市，是全球网络和终端软件供应商的领导者，专注于通讯领域实时操作系统和平台软件。作为一家走过半个世纪的，服务于全球主要的的网络和终端软件供应商，Enea以其先进技术为通信领域的发展提供源源不绝的动力。 3．2 Enea平台软件解决方案 Enea公司集合了几十年的平台软件经验，针对多核CPU/DSP/SoC的复杂环境，推出了一系列的平台软件解决方案。例如在基站设备中，ENEA推出了针对于基于多核处理器的基站的平台软件解决方案。 Enea的平台软件方案由四部分组成，包括面向多核CPU的OSE/Linux操作系统、针对多核DSP的OSEck操作系统、DSP集群管理软件dSPEED和Enea系统级调试工具Optima。目标系统上的各个实体由Enea 分布式透明传输模块LINX连接起来。