SDSoC：软件工程师的福音 -- 老板再也不用担心我不会硬件编程了
发布时间：2015-3-13 16:33
发布者：eechina
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我们知道，硬件比软件跑得更快。赛灵思公司（Xilinx）的Zynq器件是当今性能最强的芯片之一。自2011年发布以来，这个带有ARM处理器的FPGA芯片得到业界越来越广泛的接受，其自身也在不断演进。近日，赛灵思公司发布了采用16nm技术的全新的 Zynq UltraScale+ MPSoC，它带有64位四核ARM Cortex-A53处理器和双核ARM Cortex-R5实时处理器（参见“赛灵思最新发布的UltraScale+16nm系列FPGA、3D IC和MPSoC介绍”），创造了SoC性能的新标杆。 然而，FPGA SoC虽然功能强大，但它却不那么容易使用。就像F1赛车，必须专业赛车手才能驾驭它。FPGA开发需要硬件语音技能，这在很大程度上制约了Zynq的普及。赛灵思公司当然意识到了这一点，所以一直致力于降低FPGA器件的开发难度。近日，该公司推出了一个全新的开发环境SDSoC，它有望解除（起码是缓解）用户的“痛点”，让更多的嵌入式开发人员可以尝试Zynq。赛灵思全球销售与市场亚太区副总裁杨飞向我们讲解了这个SDSoC开发环境的作用和特点。 
图1：温文尔雅的赛灵思全球销售与市场亚太区副总裁杨飞先生 杨飞介绍说，SDSoC开发环境是赛灵思公司SDx（Software Defined xx，即软件定义的xx）战略的一部分，其目的就是简化系统开发难度，让软件工程师和系统架构师得以发挥更大的作用，使得他们也可以参与硬件开发。最早推出的是SDNet（软定义网络），这个面向通信网络的方案将可编程能力和智能化功能从控制层扩展至数据层 （参见Xilinx推出业界首款“软”定义网络（SDNet）解决方案）。然后在去年年底，赛灵思面向数据中心推出了SDAccel，它针对OpenCL、C 和 C++的SDAccel 开发环境将单位功耗性能提高达25倍，从而利用FPGA 实现数据中心应用加速（参见Xilinx推出针对OpenCL、C和 C++的SDAccel开发环境）。 可见，SDx不仅仅是个工具或方法（Method），而是一个战略或方法论（Methodology）。它或许可以开启一个全新的系统开发局面。 相比面向网络的SDNet和面向数据中心的SDAccel，面向嵌入式系统的SDSoC显然应用更为广泛，因为嵌入式系统几乎无处不在。对于诸多传统上采用CPU或ASSP芯片的系统，有了SDSoC，现在完全可以考虑Zynq SoC或MPSoC（多核），因为SDSoC提供类似ASSP编程体验的C/C++设计环境，在开发难度上的差距得以大幅缩小，而Zynq的处理性能则遥遥领先。 
图2：SDSoC加速Zynq SoC或MPSoC的开发进程 SDSoC提供类似ASSP的编程体验。简便易用的Eclipse IDE（赛灵思SDK的扩展产品）为广大软件工程师所熟悉。可编程逻辑(PL)中的一键式加速功能、优化的库、对Linux/FreeRTOS/裸机的支持等特性简化了开发过程。 如下图所示，SDSoC的特色还包括：系统级的特性描述、全系统优化的编译器和面向平台开发人员和系统架构师的专家级使用模型。在新闻发布会上，Xilinx亚太区Zynq业务发展经理罗霖演示了如何利用SDSoC开发一款运动监测系统。SDSoC可帮助开发者快速进行系统性能估算，报告软件/硬件周期精度、性能和硬件利用率。利用可编程逻辑实现自动功能加速，与软件相比，系统的性能据称可提升100倍。演示结果显示，在纯软件运行情况下，系统输出的视频出现卡顿，而在硬件加速后则非常流畅。 
图3：SDSoC开发环境的特点 杨飞介绍说，在不具备RTL语音技能的情况下，软件工程师采用C/C++也可以完成大部分的系统开发任务，硬件工程师的工作则是开发底层的应用平台，方便软件工程师调用。这样就解决了硬件工程师紧缺的难题，同时大幅加快了开发进程，使得过去需要一两年的研发工作可以缩短到了一两个月。 . 目前，赛灵思和第三方提供的Zynq开发板有ZC702、ZC706、ZedBoard、MicroZed 和ZYBO。含视频与图像、SDR等功能在内的赛灵思联盟成员特定市场平台即将推出。用户也可以运用SDSoC和Vivado设计套件构建自己的定制平台。SDSoC现可提供早期试用版本。更多信息请访问china.xilinx.com/sdsoc。 |
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