一文解析嵌入式多核異構(gòu)方案，東勝物聯(lián)RK3588多核異構(gòu)核心板系列一覽

嵌入式人工智能快速發(fā)展，對(duì)于高性能計(jì)算需求越來(lái)越大。為了解決性能與功耗的平衡、通過(guò)并行化加速計(jì)算等，越來(lái)越多地嵌入式處理器使用同構(gòu)多核、異構(gòu)多核和協(xié)處理器的設(shè)計(jì)。

同時(shí)面對(duì)日益復(fù)雜的外部環(huán)境，國(guó)產(chǎn)嵌入式智能系統(tǒng)更離不開(kāi)兼顧強(qiáng)實(shí)時(shí)和高算力的異構(gòu)多核國(guó)產(chǎn)智能芯片和國(guó)產(chǎn)基礎(chǔ)軟件。工業(yè)智能系統(tǒng)對(duì)基于智能芯片上的混合關(guān)鍵系統(tǒng)的需求尤為強(qiáng)勁。混合關(guān)鍵性系統(tǒng)是嵌入式系統(tǒng)未來(lái)技術(shù)演進(jìn)的重要方向之一，目前在自主駕駛、服務(wù)機(jī)器人、汽車(chē)電子等領(lǐng)域已經(jīng)看到一些典型應(yīng)用，在工業(yè)和國(guó)防等領(lǐng)域呈現(xiàn)出積極發(fā)展態(tài)勢(shì)。

什么是多核異構(gòu)？

多核異構(gòu)是指在一個(gè)SOC中存在多個(gè)核心，并且所有的核心都不是同一種類(lèi)型的（它們的架構(gòu)和指令集都不是相同的）。比如，一部分核心可能是專(zhuān)門(mén)為高性能計(jì)算設(shè)計(jì)的，而另一部分核心可能是為了節(jié)能而設(shè)計(jì)的。這樣的設(shè)計(jì)可以更好地平衡性能和功耗，但是編程會(huì)更復(fù)雜，因?yàn)樾枰紤]如何將任務(wù)分配給不同的核心。
多核設(shè)計(jì)可以通過(guò)并行處理來(lái)提高性能，尤其是在處理并行化程度高的任務(wù)（例如，圖形渲染或者科學(xué)計(jì)算）時(shí)，多核設(shè)計(jì)可以大大提高性能。

多核異構(gòu)SoC處理器有哪些優(yōu)勢(shì)？

相對(duì)于單核處理器，多核異構(gòu)SoC處理器能帶來(lái)性能、成本、功耗、尺寸等更多的組合優(yōu)勢(shì)，不同架構(gòu)間各司其職，各自發(fā)揮原本架構(gòu)獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。比如:·ARM廉價(jià)、耗能低，擅長(zhǎng)進(jìn)行控制操作和多媒體顯示·DSP天生為數(shù)字信號(hào)處理而生，擅長(zhǎng)進(jìn)行專(zhuān)用算法運(yùn)算·FPGA擅長(zhǎng)高速、多通道數(shù)據(jù)采集和信號(hào)傳輸同時(shí)，多核異構(gòu)SoC處理器核間通過(guò)各種通信方式，快速進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸和共享，可完美實(shí)現(xiàn)1+1>2的效果。

多核異構(gòu)SoC核間通信開(kāi)發(fā)

要充分發(fā)揮異構(gòu)多核SoC處理器的性能，除開(kāi)半導(dǎo)體廠家對(duì)芯片的硬件封裝外，關(guān)鍵點(diǎn)還在于核間通信的軟硬件機(jī)制設(shè)計(jì)。下面以東勝物聯(lián)DSOM-040RRK3588核心板為例，講解核間通信：

DSOM-040R

是東勝基于Rockchip RK3588芯片開(kāi)發(fā)的B2B核心板，具備4個(gè)A76核處理器，以及4個(gè)A55核處理器。東勝對(duì)此提供AMP的SDK，其中A76核用于跑Linux 系統(tǒng)，作為整個(gè)AMP系統(tǒng)的Master ，主要負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)通信、顯示以及客戶(hù)的應(yīng)用程序等功能塊，Linux 內(nèi)核原生支持Preempt-RT ；而1個(gè)或者多個(gè)A55核用于跑RTOS實(shí)時(shí)系統(tǒng)，作為AMP系統(tǒng)框架中的Slave，主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)采集、接口控制、實(shí)時(shí)應(yīng)用等功能塊， Master系統(tǒng)與Slave系統(tǒng)通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的RPMsg協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊及內(nèi)存共享。

DSOM-040R的AMP多核異構(gòu)能力在工業(yè)控制的應(yīng)用上有相當(dāng)大的優(yōu)勢(shì)，目前工業(yè)控制需要高算力做視頻算法以及NPU做本地的邊緣計(jì)算應(yīng)用，這需要Master 的Linux 系統(tǒng)來(lái)執(zhí)行，而一些對(duì)速率和延遲要求相當(dāng)高的工業(yè)協(xié)議（如Ethercat 、EIP、Profinet等）更適合用Slave的ROTS系統(tǒng)來(lái)執(zhí)行。兩種不同的系統(tǒng)來(lái)共同執(zhí)行。

東勝物聯(lián)嵌入式多核異構(gòu)方案推薦

DSOM-040R RK3588多核異構(gòu)核心板

上面我們講到東勝物聯(lián)DSOM-040R RK3588核心板核間通信原理及多核異構(gòu)應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。接下來(lái)，我們?cè)敿?xì)看下其性能。DSOM-040R RK3588核心板采用ARM架構(gòu)，先進(jìn)8nm制程工藝，集成4核Cortex-A76 + 4核Cortex-A55架構(gòu)，A76核主頻高達(dá)2.4GHz，A55核主頻高達(dá)1.8GHz，以及單獨(dú)的NEON協(xié)處理器，提供強(qiáng)大性能支撐；支持8K超清顯示，四屏異顯，配備豐富的高速數(shù)據(jù)通訊接口及功能接口，可滿(mǎn)足不同行業(yè)的產(chǎn)品定制需求。許多功能強(qiáng)大的嵌入式硬件引擎為高端應(yīng)用提供了優(yōu)化的性能。

東勝物聯(lián)DSOM-040R RK3588 核心板支持Linux、RTOS、Bare-metal組合的AMP系統(tǒng)架構(gòu)。一個(gè)或多個(gè)核跑Linux，其他核跑RTOS或Bare-metal，操作系統(tǒng)調(diào)度層面完全隔離，具有以下優(yōu)勢(shì)：

·Linux內(nèi)核原生支持Preempt-RT

·靈活的資源劃分

·可實(shí)現(xiàn)微秒級(jí)中斷響應(yīng)延遲（<5us）

·提供標(biāo)準(zhǔn)RPMsg核間通信方案

·滿(mǎn)足工業(yè)應(yīng)用強(qiáng)實(shí)時(shí)、高穩(wěn)定需求由于高實(shí)時(shí)性任務(wù)是由運(yùn)行裸機(jī)程序的核心專(zhuān)門(mén)處理的，所以這種運(yùn)行模式可以很好地滿(mǎn)足如電力互聯(lián)網(wǎng)、電網(wǎng)繼電保護(hù)、電力系統(tǒng)安全控制、工業(yè)自動(dòng)化等領(lǐng)域的高實(shí)時(shí)性需求。

DSOM-040RRK3588核心板主要規(guī)格如下:

東勝物聯(lián)團(tuán)隊(duì)為DSOM-040R RK3588 核心板目前推出4個(gè)主流系統(tǒng)，支持Android 12.0、Ubuntu桌面和服務(wù)器版本、Debian11和Buildroot；支持RTLinux內(nèi)核，配備豐富的開(kāi)發(fā)資源和專(zhuān)業(yè)的FAE團(tuán)隊(duì)支持。

DSOM-042RRK3588M多核異構(gòu)車(chē)規(guī)級(jí)核心板

東勝物聯(lián)DSOM-042R RK3588M 核心板基于Rockchip瑞芯微RK3588M旗艦級(jí)智能座艙芯片，運(yùn)用CPU+GPU+NPU的硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì), 采用8nm工藝制程，4核ARM Cortex A76+4核ARM Cortex A55 CPU,算力高達(dá)100KDMIPS。G610 MP4 GPU，算力高達(dá)512GFLOPS。內(nèi)置6TOPS算力NPU,支持混合量化且多模型并行計(jì)算，比肩邊緣盒子的智能處理能力。內(nèi)置自研雙通道1600萬(wàn)像素處理能力的ISP及8K視頻編解碼能力。此外，RK3588M最高可支持多達(dá)16路1080P攝像頭輸入,應(yīng)用360度環(huán)視算力,將傳感器收集到的車(chē)外環(huán)境數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)反饋到屏幕上，讓司機(jī)能夠快速了解周邊環(huán)境,在危險(xiǎn)發(fā)生前及時(shí)提醒。

單顆RK3588M可以同時(shí)驅(qū)動(dòng)車(chē)內(nèi)5塊屏幕，包括中控、電子后視鏡、頭枕屏。整個(gè)方案集成度高，可以為用戶(hù)帶來(lái)安全可靠、充滿(mǎn)樂(lè)趣的智能駕乘體驗(yàn)。

DSOM-042RRK3588M核心板主要規(guī)格如下:

東勝物聯(lián)團(tuán)隊(duì)為DSOM-042R RK3588M 核心板目前推出2個(gè)主流系統(tǒng)，分別是Android 12，ubunutu18.04，配備豐富的開(kāi)發(fā)資源以及專(zhuān)業(yè)的FAE團(tuán)隊(duì)支持。

本文是基于東勝物聯(lián)RK3588核心板的多核異構(gòu)處理器解析，旨在讓更多工程師朋友了解多核異構(gòu)處理器，幫助大家解決在多核異構(gòu)處理器的開(kāi)發(fā)過(guò)程中遇到的問(wèn)題。東勝DSOM-04X系列核心板采用多核異構(gòu)RK3588方案，提供強(qiáng)大的性能，在工業(yè)控制及智能車(chē)載方面等領(lǐng)域表現(xiàn)突出。

目前東勝物聯(lián)RK3588系列核心板已擁有豐富的客戶(hù)應(yīng)用案例，例如基于東勝3588核心板已成功開(kāi)發(fā)工業(yè)主控板，實(shí)現(xiàn)房地產(chǎn)及教育行業(yè)AI 3D測(cè)繪；開(kāi)發(fā)高算力攝像頭，用于公安項(xiàng)目人臉識(shí)別；開(kāi)發(fā)車(chē)載智能導(dǎo)航終端；開(kāi)發(fā)智能收銀終端等。

更多客戶(hù)案例應(yīng)用與核心板定制開(kāi)發(fā)服務(wù)，歡迎隨時(shí)咨詢(xún)東勝物聯(lián)。我們將竭誠(chéng)為您提供最專(zhuān)業(yè)的解答和服務(wù)，助力您的產(chǎn)品快速上市，共創(chuàng)美好未來(lái)。

關(guān)于東勝物聯(lián)

東勝（Dusun）成立于2005年，旗下有子公司杭州軟庫(kù)科技有限公司。東勝物聯(lián)以嵌入式軟硬件開(kāi)發(fā)及物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)為核心，為客戶(hù)在物聯(lián)網(wǎng)與行業(yè)應(yīng)用結(jié)合過(guò)程中產(chǎn)生的“場(chǎng)景碎片化”問(wèn)題，提供專(zhuān)業(yè)的一站式嵌入式物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品化解決方案。憑借快速的OEM/ODM能力、專(zhuān)業(yè)服務(wù)能力、完整解決方案能力使其在行業(yè)享有不錯(cuò)的口碑。其中，快速OEM能力支持從logo、包裝、固件等更改，ODM能力則可以支持多類(lèi)型芯片平臺(tái)、多操作系統(tǒng)、多標(biāo)準(zhǔn)功能模塊化，快速滿(mǎn)足客戶(hù)的多樣化需求，有效縮短產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期，為客戶(hù)靈活定制各種物聯(lián)網(wǎng)嵌入式產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)從概念到成品的一站式服務(wù)。