KeyStone多核SoC 工具套件：?jiǎn)蝹€(gè)平臺(tái)滿足所有需求

概要
過(guò)去，實(shí)施和部署多核片上系統(tǒng) (SoC) 器件的一大挑戰(zhàn)一直都是為編程和調(diào)試這些平臺(tái)提供適當(dāng)?shù)墓ぞ?。開(kāi)發(fā)人員要充分發(fā)揮多核性能優(yōu)勢(shì)，就必須進(jìn)行高效率分區(qū)，并在這些核上運(yùn)行高質(zhì)量軟件。復(fù)雜多核系統(tǒng)的調(diào)試會(huì)面臨同步處理模式以及子系統(tǒng)接口訪問(wèn)受限所帶來(lái)的其它復(fù)雜性。開(kāi)發(fā)和調(diào)試多核 SoC 所花費(fèi)的時(shí)間以及實(shí)現(xiàn)理想 SoC 性能的能力可用來(lái)衡量工具套件的優(yōu)勢(shì)。

TI 支持 KeyStone 擴(kuò)展的 Code Composer StudioTM (CCStudio) 集成型開(kāi)發(fā)環(huán)境包含業(yè)界最佳的多核數(shù)據(jù)可視化技術(shù)，支持調(diào)試、驗(yàn)證以及跟蹤功能。TI 近期推出了全新 KeyStone 多核 SoC，其具有 ARM® RISC 處理器和 TMS320C66x DSP 核組成的異構(gòu)組合。支持 KeyStone 擴(kuò)展的 CCStudio 工具套件與KeyStone 器件及軟件共同開(kāi)發(fā)，為 SoC 提供了一個(gè)統(tǒng)一系統(tǒng)級(jí)視圖，從而可直觀查看 ARM 及 DSP 核、加速器以及外設(shè)。
KeyStone 多核 SoC 工具套件：
單個(gè)平臺(tái)滿足所有需求

介紹
隨著處理器功能的增強(qiáng)，其復(fù)雜程度也在加大。這就使開(kāi)發(fā)人員對(duì)軟件進(jìn)行調(diào)試、故障排除和維護(hù)的能力面臨更大的挑戰(zhàn)。隨著多核處理器的推出，實(shí)施和分析工作的嚴(yán)格程度也在呈指數(shù)級(jí)上升。

試想下列情形：一群才華橫溢的工程師在考慮有朝一日能使用這種振奮人心的新 SoC 開(kāi)發(fā)全新的無(wú)線基站。這種新器件將幫助這些工程師所在的公司迅速高效地向市場(chǎng)推出極具競(jìng)爭(zhēng)力的新產(chǎn)品。雖然選用的 SoC 是具有 RISC 和 DSP 核組合的異構(gòu)多核器件，但工程設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)還是按職能組建，分成了獨(dú)立的 ARM 和 DSP 開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)。他們清楚他們必須合作，共同在統(tǒng)一平臺(tái)上解決整合系統(tǒng)軟件的難題。問(wèn)題是，有沒(méi)有工具能夠應(yīng)付該 SoC 的復(fù)雜性？

工程設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)的經(jīng)理有類似的保留意見(jiàn)。雖然全新 SoC 有望實(shí)現(xiàn)性能的飛躍，實(shí)現(xiàn)顯著降低的功耗以及比現(xiàn)有解決方案還低的成本，但工程團(tuán)隊(duì)管理人員清楚，采用其它 SoC 曾因集成、調(diào)試和系統(tǒng)測(cè)試流程中無(wú)限期的延遲和不能確定的進(jìn)度，致使欠佳的調(diào)試及分析工具屢遭指責(zé)。該 SoC 平臺(tái)的一個(gè)潛在優(yōu)勢(shì)是，軟件可跨多種產(chǎn)品重復(fù)使用，但團(tuán)隊(duì)管理人員擔(dān)心支持該 SoC 的工具是否真的可以及時(shí)用于重復(fù)使用和再測(cè)試。

最后，該產(chǎn)品線的業(yè)務(wù)管理人員也持謹(jǐn)慎態(tài)度。憑借部署日趨復(fù)雜產(chǎn)品的豐富經(jīng)驗(yàn)，她清楚地認(rèn)識(shí)到盡管最新一代 SoC 具有極好的新特性與新優(yōu)勢(shì)，但能否對(duì)其充分利用，及能否對(duì)開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)可迅速成功實(shí)施的特性進(jìn)行確定，這要取決于業(yè)務(wù)團(tuán)隊(duì)。在產(chǎn)品部署的業(yè)務(wù)方面，上市時(shí)間是個(gè)關(guān)鍵因素，產(chǎn)品調(diào)試、集成、測(cè)試以及試用中出現(xiàn)任何波折，都會(huì)給收入及利潤(rùn)帶來(lái)負(fù)面影響。

那么，工程師究竟在探尋多核 SoC 器件開(kāi)發(fā)工具的哪些特定功能呢？

首先，開(kāi)發(fā)人員需要全局性的查看處理元素。他們不僅需要看到特定處理核上的事件，還需要同時(shí)看到所有核上的所有處理情況；
其次，他們需要能夠看到處理元素之間的通信。要識(shí)別難以排除的故障，比如導(dǎo)致過(guò)長(zhǎng)延遲的根源，在每個(gè)處理元素執(zhí)行時(shí)必須要能看見(jiàn)所有的互動(dòng)狀況；
多核工具必備的一項(xiàng)重要功能就是，能夠測(cè)量 SoC 每個(gè)元件的利用情況，以確定處理核是否得到適當(dāng)?shù)睦谩ｉ_(kāi)發(fā)人員需要確定分配給某個(gè)處理元素的任務(wù)是否已接近過(guò)載水平，如果是，如何重新均衡 SoC；
最后，還需要具備識(shí)別不暢流程并判斷處理死鎖和系統(tǒng)低效的能力。在多核 SoC 上開(kāi)發(fā)軟件解決方案的工程設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)必須確保整個(gè)系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)運(yùn)行，系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和分區(qū)可優(yōu)化硅芯片架構(gòu)。要保證這一點(diǎn)，軟件開(kāi)發(fā)人員必須下大力度實(shí)時(shí)了解運(yùn)行中的解決方案。其結(jié)論就是隨時(shí)可用于現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試和最終部署的高集成產(chǎn)品。圖 1 的示例就是這種調(diào)試模式下的 TI KeyStone 范例。

為滿足這些需求，工具套件必須能解析 SoC 每個(gè)處理元素與接口的性能并提供報(bào)告。工具必須能夠顯示所有處理元件的同步及時(shí)序關(guān)系。只顯示每個(gè)獨(dú)立核或可編程實(shí)體是不夠的。

采用德州儀器 (TI) KeyStone 多核 SoC 器件的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)人員非常喜歡基于 TI CCStudio 工具套件的業(yè)界最佳多核開(kāi)發(fā)與調(diào)試工具。開(kāi)發(fā)人員可迅速高效地解決深度系統(tǒng)級(jí)問(wèn)題，確保最短的集成與測(cè)試周期。此外，當(dāng)通過(guò)遠(yuǎn)程跟蹤功能部署完產(chǎn)品后，他們還可充分利用這種詳細(xì)深入的觀察。這不但可對(duì)現(xiàn)場(chǎng)問(wèn)題做出快速響應(yīng)，而且還可游刃有余地為最終客戶、服務(wù)提供商以及運(yùn)營(yíng)商提供支持。由于 TI 推出了首個(gè)異構(gòu)多核器件集，在現(xiàn)有的 DSP 多核組合中添加了 ARM® 處理器，因此它現(xiàn)在可通過(guò)支持 KeyStone 擴(kuò)展的 CCStudio 工具套件，將相同級(jí)別的覆蓋范圍及分析功能帶給 ARM 開(kāi)發(fā)人員。

圖 1：從調(diào)試和跟蹤的角度看 KeyStone 異構(gòu)多核 SoC 架構(gòu)