多核SOC開發(fā)工具在哪里？

　　多核SoC平臺的重要性越來越高，在便攜式電子產(chǎn)品市場將會占據(jù)越來越明顯的主導(dǎo)地位。不過，用于多核SoC開發(fā)的工具卻處在單核階段，人們迫切期待著新一代多核多線程開發(fā)工具的突破。

令人翹首以盼的多核SoC

　　在活躍的消費(fèi)電子領(lǐng)域，數(shù)碼相機(jī)、媒體播放機(jī)、多媒體手機(jī)、數(shù)字電視機(jī)和游戲機(jī)都是炙手可熱的商品。有人早就預(yù)言，2006年是便攜式信息娛樂裝置大為風(fēng)行的一年。不過，產(chǎn)品復(fù)雜度提高的速度之快也已經(jīng)令廠商們手忙腳亂了。造成產(chǎn)品復(fù)雜度迅速提高的原因可以歸結(jié)為以下幾個(gè)方面：

　　第一，豐富多樣的媒體信息充斥著Internet，而Internet本身也通過多種多樣的有線和無線通信技術(shù)迅速延伸，從而使得原本由多個(gè)產(chǎn)品完成的功能，現(xiàn)在越來越集中地融合在單一產(chǎn)品之中。

　　第二，由于商家在技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)上的激烈爭奪，可供通過網(wǎng)絡(luò)下載的媒體信息不僅豐富多樣，它們所采用的編碼方式也繁雜多樣，需要不同的解碼器。

　　第三，存儲技術(shù)的發(fā)展十分活躍，也趨于多樣化，SD/MMC、HDD、CF和Flash齊頭并進(jìn)，而從多種存儲介質(zhì)上快速啟動的能力又成為消費(fèi)者極為關(guān)注、廠商激烈競爭的焦點(diǎn)之一。

　　此外，消費(fèi)者希望擁有體積更小、重量更輕、使用時(shí)間更長的產(chǎn)品，便攜式設(shè)備的省電特性越來越受到關(guān)注。
面對無數(shù)的挑戰(zhàn)，多核SoC是便攜式電子產(chǎn)品廠商對付功能復(fù)雜性的絕妙武器。因?yàn)椋?/P>

　　通過重復(fù)使用處理器單元、I/O和存儲器的IP，以及多處理器內(nèi)核的通信協(xié)同，可以有效地降低非重復(fù)性工程（Non-Recurring Engineering）成本；

　　利用多核SoC可以在相同的平臺上開發(fā)不同的產(chǎn)品線，從而把成本控制在預(yù)定的范圍之內(nèi)；

　　多核共享存儲器的架構(gòu)有利于突破存儲訪問帶寬瓶頸；

　　利用多核處理器并行運(yùn)行來達(dá)到節(jié)能環(huán)保的效果。

多核SoC開發(fā)工具期待突破

　　多核SoC應(yīng)用的迫切性已經(jīng)在電子制造業(yè)引起廣泛的討論。從基本原理和方法上來看，大家都對SoC的開發(fā)有所了解，但是也都遇到了很大的阻力。的確已經(jīng)有些企業(yè)的開發(fā)人員已經(jīng)具備多核SoC開發(fā)能力，但是工作效率都不會太高，這個(gè)過程非常困難、非常復(fù)雜、非常費(fèi)時(shí)、非常容易出錯(cuò)。

　　目前，大家基本上仍然在用傳統(tǒng)的開發(fā)工具來進(jìn)行多核SoC開發(fā)。在系統(tǒng)規(guī)模比較小的時(shí)候，采用傳統(tǒng)的開發(fā)工具還勉強(qiáng)可以應(yīng)付。但隨著系統(tǒng)規(guī)模的增加，復(fù)雜度就會提高，各部分功能的運(yùn)行就會相互影響。

　　多核SoC開發(fā)效率的提高主要依靠適當(dāng)?shù)能浖ぞ?。但是，對于便攜式電子設(shè)備乃至所有的嵌入式系統(tǒng)而言，仍然處在黑暗的摸索時(shí)期。

　　理論上講，你可以像單核SoC那樣進(jìn)行應(yīng)用開發(fā)，但是把多種功能整合在一起，其調(diào)試工作就不簡單了。例如，當(dāng)在6個(gè)處理器的環(huán)境中進(jìn)行開發(fā)時(shí)，你會可能需要好幾星期的時(shí)間來把他們整合起來，但是傳統(tǒng)的開發(fā)調(diào)試工具似乎仍然可用。如果要讓50個(gè)處理器一起工作，傳統(tǒng)的開發(fā)工具將會一籌莫展。你不可能在屏幕上同時(shí)運(yùn)行好幾十個(gè)調(diào)試窗口，并且不停地啟動和停止幾十個(gè)仿真器。

　　多核SoC開發(fā)的難題不僅體現(xiàn)在調(diào)試，而且包括性能分析和互連機(jī)制。因此，我們需要全新的開發(fā)工具和技術(shù)，這方面的研究也已經(jīng)開始，首先集中在高速緩存一致性（cache coherence）、統(tǒng)一的調(diào)試插件技術(shù)規(guī)范和NoC基準(zhǔn)測試（network-on-chip benchmark）。

　　另外，軟件開發(fā)工具的重要性還在于擁有數(shù)量眾多的通用部件，但這與具體的應(yīng)用密切相關(guān)。這就讓我們想到，Eclipse軟件開發(fā)環(huán)境。這是一個(gè)開放源代碼的環(huán)境，也是在嵌入式軟件領(lǐng)域廣泛采用的集成開發(fā)環(huán)境。對于那些考慮特定應(yīng)用的開發(fā)者來說，Eclipse所具備的高度模塊化和高可擴(kuò)展能力使其成為極具吸引力的開發(fā)平臺。因此許多重要的RTOS和軟件開發(fā)工具廠商都會對Eclipse提供支持。

Wind River領(lǐng)先多核SoC開發(fā)調(diào)試

　　Wind River不久前發(fā)布了新的多核SoC調(diào)試解決方案，首先支持Intel IOP342處理器，利用高性能的JTAG，不僅可以對硬件進(jìn)行調(diào)試，而且可以在運(yùn)行不同操作系統(tǒng)的多個(gè)內(nèi)核之間進(jìn)行復(fù)雜的交互，從而有效地支持開發(fā)人員縮短調(diào)試-編譯-編輯的周期。最近，Wind River又宣布支持Sun公司的64位8內(nèi)核32線程處理器UltraSPARC T1，把多內(nèi)核支持能力提升到了新的水平。

　　事實(shí)上，Wind River是Multicore Association（多核協(xié)會）和Eclipse基金會的成員，在多核架構(gòu)開發(fā)領(lǐng)域起著領(lǐng)導(dǎo)性的作用。它不僅在標(biāo)準(zhǔn)制定組織中扮演重要角色，而且研發(fā)成功了Workbench On-Chip Debugging技術(shù)，目前正在申請專利。 同時(shí)，Wind River也與ARM、Broadcom、Freescale和MIPS等重要的半導(dǎo)體廠商建立了緊密的合作伙伴關(guān)系。

　　Wind River的Workbench On-Chip Debugging解決方案提供了先進(jìn)的圖形化JTAG 開發(fā)環(huán)境，使得電子產(chǎn)品制造商可以在通用的框架中建立標(biāo)準(zhǔn)化的硬件bring-up、kernel調(diào)試和包括操作系統(tǒng)、中間件和應(yīng)用在內(nèi)的軟件開發(fā)、測試和生產(chǎn)。這種技術(shù)提供了對于復(fù)雜的32位和64位多處理系統(tǒng)的支持，不論這些處理器是在單一芯片之內(nèi)，還是在單一線路板或者多個(gè)線路板之內(nèi)。

乘Linux之東風(fēng)

　　在便攜式電子設(shè)備開發(fā)領(lǐng)域，Linux已經(jīng)成為廣受歡迎的平臺。多核SoC雖然為設(shè)備場上開辟了新的道路，但是這個(gè)產(chǎn)業(yè)也離不開多年經(jīng)驗(yàn)的積累。

　　Wind River商用級Linux平臺采用從kernel.org下載的原始核心，未經(jīng)任何修改，而且所有的修補(bǔ)程序和套件都可以通過開放源碼的方式取得。這種方式有助于電子產(chǎn)品廠商充分享受開放源代碼所帶來的益處，再加上與最新版Eclipse架構(gòu)為基礎(chǔ)的設(shè)備軟件開發(fā)套件Wind River Workbench 2.5緊密結(jié)合，并且融會Wind River在設(shè)備軟件產(chǎn)業(yè)20多年所積累的經(jīng)驗(yàn)，以及全球化的支持與服務(wù)，因此能夠成為電子產(chǎn)品制造商的得力助手。

　　其實(shí)，不僅包括SoC，也包括以現(xiàn)成的商用元件(Commercial Off The Shelf，COTS)為基礎(chǔ)的ATCA板，都可以利用Wind River的Linux平臺進(jìn)行開發(fā)。特別是對于存儲器比較受限的便攜式設(shè)備，Wind River的Linux為此進(jìn)行了專門的優(yōu)化，由此構(gòu)造了專門針對掌上型移動通信設(shè)備的參考架構(gòu)。

　　此外，Wind River的Linux開發(fā)平臺也遵循SCOPE聯(lián)盟在“Linux Operating System profile”中所定義的優(yōu)先需求功能方針，支持所有主要的COTS硬件平臺，還針對常見的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用作了優(yōu)化，包括3G、WiMax、固網(wǎng)/移動融合 (Fixed-Mobile Convergence，F(xiàn)MC)、軟交換(soft switch)、媒體網(wǎng)關(guān)、DSLAM以及多重服務(wù)交換等。

　　由此可見，雖然多核SoC開發(fā)工具正處在發(fā)展初期，但是電子設(shè)備廠商還是可以通過與Wind River這樣的領(lǐng)先者聯(lián)手合作來加速其發(fā)展進(jìn)程，使新一代便攜式信息娛樂產(chǎn)品的功能更加齊全，有能力在更廣闊的市場中擁有更大的空間。