嵌入式多核心系統(tǒng)漸成趨勢,IAR工具化繁為簡

智能科技日新月異，高性能嵌入式系統(tǒng)已深入各行業(yè)，如家電、家居、醫(yī)療、工控、車載等等，無不體現(xiàn)出嵌入式設(shè)備對我們工作與生活的深刻影響。然而，傳統(tǒng)單核系統(tǒng)因性能難有突破，難以滿足此類應(yīng)用的日益增長。同時，邊緣智能又要求嵌入式系統(tǒng)進(jìn)行架構(gòu)創(chuàng)新，以滿足其對性能、功耗、實時性及成本等多方面的需求。在此背景下，多核系統(tǒng)應(yīng)運而生，成為了嵌入式系統(tǒng)發(fā)展的新方向。

多核系統(tǒng)即在單個芯片上集成多個處理器內(nèi)核，每個內(nèi)核可獨立執(zhí)行數(shù)據(jù)處理和控制任務(wù)，從而提升系統(tǒng)整體性能，滿足各類應(yīng)用需求。在多核系統(tǒng)中，不同內(nèi)核可按需優(yōu)化，適應(yīng)不同應(yīng)用場景。例如，高性能內(nèi)核專攻計算密集型任務(wù)，如Arm Cortex-A系列內(nèi)核，滿足高性能需求；高實時性內(nèi)核則擅長控制密集型任務(wù)，如Arm Cortex-R或Cortex-M系列內(nèi)核，滿足高實時性需求。

如今，端側(cè)設(shè)備或用戶設(shè)備中的嵌入式系統(tǒng)需應(yīng)對更為復(fù)雜的處理任務(wù)，并能通過并行計算或特定運算模式，提高運算效率，滿足特定場景需求。例如，許多嵌入式系統(tǒng)需具備高性能完成圖像處理、模式識別、數(shù)據(jù)分析等任務(wù)，同時需保持高實時性或在規(guī)定時間內(nèi)完成任務(wù)。多核系統(tǒng)在保障整體性能的同時，可滿足各類復(fù)雜應(yīng)用需求。

多核系統(tǒng)的應(yīng)用場景

當(dāng)前，多核嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用范圍極廣。以中國為例，作為全球最大汽車產(chǎn)銷國，汽車應(yīng)用集成了眾多嵌入式系統(tǒng)，用于控制引擎、剎車、導(dǎo)航、娛樂等功能，其中的多核系統(tǒng)不僅能滿足上述功能單元對高性能、低功耗和實時性的要求，還能借助鎖步等模式，運用多核支持高級安全功能。

在工業(yè)控制系統(tǒng)中，多核系統(tǒng)可并行處理多項任務(wù)，如數(shù)據(jù)采集、處理、控制輸出等，從而提高生產(chǎn)效率、降低能耗、確保生產(chǎn)安全。在醫(yī)療設(shè)備中，多核系統(tǒng)為復(fù)雜信息處理提供強(qiáng)大算力，支持復(fù)雜圖像處理、數(shù)據(jù)分析和實時控制等功能。嵌入式多核系統(tǒng)通過提升系統(tǒng)實時性、安全性、多任務(wù)處理能力、精準(zhǔn)度和可靠性，助力嵌入式系統(tǒng)完成更復(fù)雜任務(wù)，涉足新興智能化應(yīng)用。

多核系統(tǒng)的多樣化分類及發(fā)展趨勢

因應(yīng)不同的應(yīng)用場景和架構(gòu)要求，嵌入式多核系統(tǒng)有著多樣化的分類方法。硬件角度，可區(qū)分為同構(gòu)多核和異構(gòu)多核；軟件層面，則包括對稱多處理（SMP）和非對稱多處理（AMP）。各類別的特征既體現(xiàn)了它們在嵌入式系統(tǒng)中的差異化技術(shù)，同時，也揭示了針對各種應(yīng)用場景的獨特優(yōu)勢。如今，RISC-V的迅速崛起，引領(lǐng)了新的可組合內(nèi)核潮流，為芯片設(shè)計和應(yīng)用提供了更多可能。

相較于單核嵌入式系統(tǒng)，多核嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)和調(diào)試難度更大，給開發(fā)者帶來了諸多挑戰(zhàn)。為了應(yīng)對這些難題，我們需要借助一系列新型解決方案和工具，如全球知名的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)工具和服務(wù)供應(yīng)商IAR提供的強(qiáng)大工具集，以助力開發(fā)者更快速、更有效地完成開發(fā)任務(wù)，充分發(fā)揮多核嵌入式系統(tǒng)的潛力。

據(jù)IAR近期舉辦的在線培訓(xùn)活動顯示，該公司不僅提供了先進(jìn)的多核系統(tǒng)開發(fā)和調(diào)試產(chǎn)品，更重要的是，他們致力于幫助開發(fā)工程師深入理解多核系統(tǒng)，將應(yīng)用場景與需求、架構(gòu)與功能定義、IAR工具的創(chuàng)新優(yōu)勢和實用技巧有機(jī)結(jié)合，從而協(xié)助客戶打造出行業(yè)領(lǐng)先的多核嵌入式系統(tǒng)，并讓開發(fā)者能夠輕松應(yīng)對多核嵌入式系統(tǒng)帶來的挑戰(zhàn)。

作為全球領(lǐng)先的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)工具和服務(wù)供應(yīng)商，IAR為開發(fā)者提供了功能強(qiáng)大的集成開發(fā)環(huán)境IAR Embedded Workbench，支持Arm、RISC-V等多種處理器架構(gòu)，配備C/C++編譯器、鏈接器、調(diào)試器等開發(fā)工具，讓開發(fā)者能在統(tǒng)一平臺上完成嵌入式系統(tǒng)開發(fā)。

多核系統(tǒng)開發(fā)調(diào)試是多核系統(tǒng)開發(fā)者面臨的主要挑戰(zhàn)之一。IAR Embedded Workbench集成開發(fā)環(huán)境便于在一個工作空間內(nèi)創(chuàng)建多核工程，提升多核系統(tǒng)開發(fā)效率。此外，IAR還提供了功能強(qiáng)大的調(diào)試器，支持SMP和AMP多核調(diào)試，助開發(fā)者更高效地查找和解決多核系統(tǒng)中的潛在問題。值得注意的是，IAR Embedded Workbench的多核調(diào)試不僅支持Arm + Arm和RISC-V + RISC-V的多核調(diào)試，還支持Arm + RISC-V的多核調(diào)試，盡管目前在市場上特別是中國市場較為罕見，但預(yù)計未來將逐漸普及且重要性日益凸顯。

隨著多核嵌入式系統(tǒng)軟件日趨復(fù)雜，開發(fā)者需高度重視多核系統(tǒng)代碼質(zhì)量。對此，IAR推出了相應(yīng)的代碼分析工具，包括靜態(tài)代碼分析工具C-STAT和動態(tài)代碼分析工具C-RUN。在日常開發(fā)過程中，利用IAR靜態(tài)代碼分析工具C-STAT和動態(tài)代碼分析工具C-RUN，有助于開發(fā)者及早發(fā)現(xiàn)代碼中與實現(xiàn)相關(guān)的潛在問題，保障程序穩(wěn)定運行和性能表現(xiàn)，從而進(jìn)一步提升代碼質(zhì)量和性能。

總結(jié)與展望

嵌入式領(lǐng)域的智能化變革加速引進(jìn)新型生產(chǎn)力和全新架構(gòu)體系，引領(lǐng)著汽車、工業(yè)、醫(yī)療等高端應(yīng)用領(lǐng)域的持續(xù)創(chuàng)新。這將提高產(chǎn)品性能、提升數(shù)據(jù)處理能力以及智能化水平，進(jìn)一步開拓市場機(jī)遇和發(fā)展空間。企業(yè)需緊隨時代步伐，實現(xiàn)技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)升級，滿足消費者日益增長的需求。

IAR作為一家銳意進(jìn)取的企業(yè)，憑借豐富經(jīng)驗、尖端技術(shù)及橫跨ARM與RISC-V等多元架構(gòu)的產(chǎn)品組合，提供各類工具和解決方案以應(yīng)對嵌入式研發(fā)挑戰(zhàn)。產(chǎn)品已在國內(nèi)外客戶的長期實踐中得到充分驗證。IAR將持續(xù)優(yōu)化工具和解決方案，發(fā)揮在多核嵌入式系統(tǒng)開發(fā)調(diào)試中的核心優(yōu)勢，攜手業(yè)界同仁共推多核系統(tǒng)技術(shù)和應(yīng)用模式發(fā)展，為嵌入式系統(tǒng)開辟更廣闊的高價值市場。

在中國市場，IAR將與合作伙伴和客戶共同推進(jìn)嵌入式多核系統(tǒng)的研發(fā)和應(yīng)用。