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

概要
過(guò)去，實(shí)施和部署多核片上系統 (SoC) 器件的一大挑戰一直都是為編程和調試這些平臺提供適當的工具。開(kāi)發(fā)人員要充分發(fā)揮多核性能優(yōu)勢，就必須進(jìn)行高效率分區，并在這些核上運行高質(zhì)量軟件。復雜多核系統的調試會(huì )面臨同步處理模式以及子系統接口訪(fǎng)問(wèn)受限所帶來(lái)的其它復雜性。開(kāi)發(fā)和調試多核 SoC 所花費的時(shí)間以及實(shí)現理想 SoC 性能的能力可用來(lái)衡量工具套件的優(yōu)勢。

TI 支持 KeyStone 擴展的 Code Composer StudioTM (CCStudio) 集成型開(kāi)發(fā)環(huán)境包含業(yè)界最佳的多核數據可視化技術(shù)，支持調試、驗證以及跟蹤功能。TI 近期推出了全新 KeyStone 多核 SoC，其具有 ARM® RISC 處理器和 TMS320C66x DSP 核組成的異構組合。支持 KeyStone 擴展的 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)統一系統級視圖，從而可直觀(guān)查看 ARM 及 DSP 核、加速器以及外設。
KeyStone 多核 SoC 工具套件：
單個(gè)平臺滿(mǎn)足所有需求

介紹
隨著(zhù)處理器功能的增強，其復雜程度也在加大。這就使開(kāi)發(fā)人員對軟件進(jìn)行調試、故障排除和維護的能力面臨更大的挑戰。隨著(zhù)多核處理器的推出，實(shí)施和分析工作的嚴格程度也在呈指數級上升。

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(xiàn)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)推出極具競爭力的新產(chǎn)品。雖然選用的 SoC 是具有 RISC 和 DSP 核組合的異構多核器件，但工程設計團隊還是按職能組建，分成了獨立的 ARM 和 DSP 開(kāi)發(fā)團隊。他們清楚他們必須合作，共同在統一平臺上解決整合系統軟件的難題。問(wèn)題是，有沒(méi)有工具能夠應付該 SoC 的復雜性？

工程設計團隊的經(jīng)理有類(lèi)似的保留意見(jiàn)。雖然全新 SoC 有望實(shí)現性能的飛躍，實(shí)現顯著(zhù)降低的功耗以及比現有解決方案還低的成本，但工程團隊管理人員清楚，采用其它 SoC 曾因集成、調試和系統測試流程中無(wú)限期的延遲和不能確定的進(jìn)度，致使欠佳的調試及分析工具屢遭指責。該 SoC 平臺的一個(gè)潛在優(yōu)勢是，軟件可跨多種產(chǎn)品重復使用，但團隊管理人員擔心支持該 SoC 的工具是否真的可以及時(shí)用于重復使用和再測試。

最后，該產(chǎn)品線(xiàn)的業(yè)務(wù)管理人員也持謹慎態(tài)度。憑借部署日趨復雜產(chǎn)品的豐富經(jīng)驗，她清楚地認識到盡管最新一代 SoC 具有極好的新特性與新優(yōu)勢，但能否對其充分利用，及能否對開(kāi)發(fā)團隊可迅速成功實(shí)施的特性進(jìn)行確定，這要取決于業(yè)務(wù)團隊。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)品調試、集成、測試以及試用中出現任何波折，都會(huì )給收入及利潤帶來(lái)負面影響。

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。要識別難以排除的故障，比如導致過(guò)長(cháng)延遲的根源，在每個(gè)處理元素執行時(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重要功能就是，能夠測量 SoC 每個(gè)元件的利用情況，以確定處理核是否得到適當的利用。開(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，還需要具備識別不暢流程并判斷處理死鎖和系統低效的能力。在多核 SoC 上開(kāi)發(fā)軟件解決方案的工程設計團隊必須確保整個(gè)系統能夠實(shí)時(shí)運行，系統的設計和分區可優(yōu)化硅芯片架構。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)了解運行中的解決方案。其結論就是隨時(shí)可用于現場(chǎng)測試和最終部署的高集成產(chǎn)品。圖 1 的示例就是這種調試模式下的 TI KeyStone 范例。

為滿(mǎn)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)與調試工具。開(kāi)發(fā)人員可迅速高效地解決深度系統級問(wèn)題，確保最短的集成與測試周期。此外，當通過(guò)遠程跟蹤功能部署完產(chǎn)品后，他們還可充分利用這種詳細深入的觀(guān)察。這不但可對現場(chǎng)問(wèn)題做出快速響應，而且還可游刃有余地為最終客戶(hù)、服務(wù)提供商以及運營(yíng)商提供支持。由于 TI 推出了首個(gè)異構多核器件集，在現有的 DSP 多核組合中添加了 ARM® 處理器，因此它現在可通過(guò)支持 KeyStone 擴展的 CCStudio 工具套件，將相同級別的覆蓋范圍及分析功能帶給 ARM 開(kāi)發(fā)人員。

圖 1：從調試和跟蹤的角度看 KeyStone 異構多核 SoC 架構