使用多核微控制器的3个优点

前几篇文章中,我写了关于 2020年代将以Python为主导语言和机器学习 在边缘。第三种趋势是多核微控制器也将 主导行业。没错,虽然多核技术已经成为一项技术 降级到多核应用处理器和基于FPGA的应用 微控制器解决方案正在上升。让我们研究一下三个优点 多核微控制器已经超过了传统的单核微控制器。

优势1 –在性能和能耗之间取得平衡

使用多核微控制器的第一个优势是 它为开发人员提供了其他方法来平衡性能 和能源消耗。在单核处理器中,开发人员主要依靠 低功耗模式或时钟缩放以最大程度地降低能耗(尽管 是可以采用的数十种技术)。多核解决方案允许 开发人员通过启用所有功能来获得其设备所需的性能 核心以达到最高效率。当不需要所有这些能力时, 可以关闭内核以节省能量并最大程度地延长电池寿命。

在微控制器领域,目前典型的 多核解决方案是双核实现。最普遍的 实现是将高性能,功能丰富的处理器(例如 具有低功耗Cortex-M0 +处理器的Cortex-M4或Cortex-M7。这允许 低功耗M0 +可以处理低功耗状态以及何时需要执行某些操作 需要诸如GUI更新,运行机器学习之类的处理 推论等,则可以重新打开M4。这为开发人员提供了 将平衡性能和能源的几个潜在方面 consumption.

优势2 –分离关注点(域)

使用多核微控制器的第二个优势是 它允许通过关注点分离来分解应用福建省体彩网代码 或域。当前有三个主要领域类别非常适合 大多数应用福建省体彩网,但肯定会有其他应用福建省体彩网。这三个领域 include:

  • 丰富/实时执行
  • 安全/不安全
  • 应用/通讯(Wi-Fi / BT)

在丰富/实时执行实现中, 应用福建省体彩网根据其时间要求分为两个域。 支持丰富执行功能的组件,例如图形用户 接口将位于一个内核中,大概是Cortex-M4 / M7。组件 支持实时需求,例如传感器采集和控制 将位于第二个内核,大概是Cortex-M0 +。

在安全/非安全实现中,应用福建省体彩网是 分解不是基于其执行需求,而是基于安全性 关注。支持安全启动,加密库, 安全通信或某些其他安全功能将在一个上执行 处理器,例如Cortex-M0 +。同样,通用应用福建省体彩网组件 从其他处理器(例如Cortex-M4 / M7)执行。这样做的主要好处 实施是Cortex-M0 +充当安全处理器并执行 与应用福建省体彩网其余部分隔离的硬件环境。

在应用福建省体彩网/ comms实现中,一个核心是 专门用于处理通信堆栈。这个堆栈可能是 Wi-Fi堆栈,Bluetooth堆栈,其他一些通信堆栈,甚至可能是 组合。这样做的好处是可以 具有集成通讯功能的微控制器。然后是第二个核心 专用于正常的应用福建省体彩网代码。

如您所见,这些是其中的几种实现 使用多核微控制器非常有意义,在某些情况下, 拥有两个以上的内核可能是有意义的!

优势3 –工作量分配

使用多核的第三个也是最后一个优势 微控制器是它允许开发团队分发 工作量。我的意思实际上有两件事。首先,我们可以 在其中分配用于开发和维护应用福建省体彩网的工作量 多个开发人员或团队。我们可以有一个核心的应用团队和一个 核心两个应用团队。然后,每个团队都专注于应用福建省体彩网组件 他们的核心,显然与第二小组在以下方面互动 可能存在重叠问题,或者需要仔细协调申请 核心之间的行为。

分配工作负载的第二种方法非常明显,因为我们可以在多个处理器之间分配应用福建省体彩网工作负载。因为我们有多个核心,所以我们可以获得真正的并发应用福建省体彩网行为。别忘了,就像在使用RTOS的并发应用福建省体彩网中一样,当我们有多个内核并发时,我们会遇到有趣的竞争条件,时序问题,共享资源问题以及其他并发行为问题。在分离内核之间的工作负载时,请务必小心使用哪种处理器间通信方法。

结论

多核微控制器无疑可以提供开发 具有许多优势的团队可以帮助他们以更多的方式解决问题 复杂的系统。将应用福建省体彩网划分为关注区域的能力 或域目前是采用多核的主要驱动力 微控制器。平衡性能与能耗的能力 在考虑移动时,分配和分配工作负载也是主要优势 到多核解决方案。虽然只有几个多核微控制器 当前在市场上,在未来十年中,我们无疑会在 我们设计中的数字越来越多。

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