运用可扩展多核处理器满足嵌入式应用日益增长的性能需求

引言由于工艺节点从云端拓展到互联网边缘与端点,高端嵌入式应用也随之发生转变 。性能需求迅速演进,并改变了处理器架构及其在设计中的实现方式 。这是增加多核处理器的应用以提供更高性能的背后原因 。目前大多数高端处理器都支持双核和四核配置 。有些处理器最多支持8个CPU核心,但即便如此无法满足存储、汽车、网络和5G等新兴应用的性能需求 。下一代嵌入式应用需要对大型CPU集群和专用硬件加速器提供可扩展的支持,以实现所需的性能 。大型多核处理器需要新的架构方法来提供更高的性能,并且不会给嵌入式设计者带来其他实现和时序收敛问题 。
嵌入式性能面临的挑战毋庸讳言,先进工艺节点已无法像从前那样提供更高时钟频率和更低功耗 。各代工艺节点的逻辑速度在持续增长,但内存访问时间却没有变化(图1) 。处理器中的限速路径几乎总是经过内存 。由于半导体物理学的真正局限性,这类情况在未来工艺节点上也不太可能发生转变 。

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