George T Haber,Cresta基金創建者,CrestaTech的創建者,發表了他自己的“哈勃定律”—— “ 如果一個事情可以用軟件實現,那它一定可以被實現 。鑒于我40年的嵌入式設計經驗,毫無疑問‘哈勃定律’是正確的。”這是真的嗎?讓我們來把它變成現實吧!
If it can be done in Software, it will! - George T Haber
1st SHOULD:如果你可以在一個微控制器或者微處理器上,僅使用軟件來實現嵌入式系統,這是可以變成現實的(You SHOULD)。
Jim Hwang,賽靈思首席工程師,也說過同樣的觀點。文章最后的短視頻演示了賽靈思最新發布的適用于Zynq SoCs/MPSoCs的 SDSOC開發環境。
大多數算法開發者通常在起始階段使用C或者C++編碼,編譯器針對PC進行編譯,因為現在PC實在是太便宜而且普遍了。當他們的新算法在計算機上運行、驗證后,如果算法性能可以達到目標應用的需求,并且目標應用可以接受PC(基于PC架構的單板計算機)的成本和功耗。ok,他們就大功告成了。然而,如果目標系統是一個嵌入式系統,這顯然還沒完。
2nd SHOULD:Hwang在上面的視頻中提到:“作為一個經驗法則,如果你可以在軟件中運行完整的代碼,那你就應該這么做(You SHOULD)。”
但是,多數嵌入式系統采用應用處理器或者微控制器,而不是計算機處理器。
3rd SHOULD:假設,你可以在PC上重新編譯你的算法然后放到嵌入式平臺上(例如ARM架構的應用處理器或者微控制器架構)運行的話,那為何不這么做呢。(then you SHOULD)上述是由Hwang在視頻中提出的觀點,再次肯定了哈勃定律:“ 如果一個事情可以用軟件實現,那它一定可以被實現! ”
當你不能承受計算機的成本和功耗,或者計算機無法實現所需性能時,你就會感覺被困住了。價格Price,功耗Power,性能Performance是工程優化的“3P標準”,假如一個基于PC的解決方案不能滿足嵌入式系統要求,那你需要其他一些東西來實現。
這就是SDSoC開發環境需要做的事情。賽靈思Zynq全可編程SoC和Zynq UltraScale+ MPSoC系列在單芯片上集成了ARM處理器和可編程邏輯,后者可為你提供解決繁重嵌入式處理任務的有力支持。當你的應用代碼運行于處理器(甚至是多核處理器系統)仍然無法滿足的時候,你就需要使用Zynq和Zynq UltraScale+ MPSoC系列來實現。通過可編程邏輯生成的“片上硬件加速器”可以使你的嵌入式系統性能提升1-2個數量級,并同時降低系統功耗,從而使你的嵌入式系統滿足“3P標準”。
在沒有SDSOC開發環境之前,你需要將基于HLL的程序代碼轉換為HDL來手動將你的程序移植到Zynq器件上,且已經有許多成功的例子。但這些都很花時間。SDSOC開發環境可以自動為應用程序進行多種此類轉換,使你可以在短期內實現對“3P標準”指標的優化。
正如昨天Maxfield在Embedded.com所寫,“SDSOC開發環境已經經過使用者超過一年的測試”且這些測試者已經在性能和開發周期上獲得了提升。
所以George T Haber是正確的:“如果一個事情可以用軟件實現,那它一定可以被實現!”
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