提升系统性能的多种方法
其他提升系统整体性能的方法包括利用硬件加速(也称为协处理器)、处理器协同芯片以及定制片内系统等。
与定制指令不同,硬件加速器作为独立的逻辑模块直接从嵌入式CPU获取指令,不需要CPU干预,处理全部数据缓冲。一个简单的模块框图包括带有两个1/2 DMA通道的处理模块(一个读取输入数据,另一个存储结果)以及一个控制接口,用于CPU建立、启动、停止以及工作中对各单元的轮询等。这种体系结构非常适合于对大块数据的处理,此时,CPU加载数据并存储结果成为性能瓶颈。
硬件加速器由于其固有的自治特性,能够比软件运行任务提高几个数量级的性能增益,因此加速功能通常在硬件中设计实现。
不管CPU是否在FPGA内部,与FPGA连接的分立处理器和DSP协同芯片都可以使用硬件加速、扩展外设以及接口桥接等。现在,可直接使用芯片间接口IP,实现对FPGA内部外设、加速逻辑和I/O接口的外部访问。
定制延长产品生命周期
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连接系统
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总结
在FPGA中采用多个软核处理器,根据时间和功耗要求划分任务,可高效使用处理能力,与分立处理器相比,具有相同甚至更高的整体性能。多个软核处理器还可以用作分而治之的策略,来提升系统整体性能或者卸载现有处理器任务,这种策略仅受目标FPGA逻辑和存储器资源的限制。
一类新的硬件开发工具、知识产权内核以及FPGA体系实现了这些技术的主流应用。在嵌入式领域,由于这些技术的成功,主要FPGA供应商进一步加大了开发和投入。在您下一个设计中,应考虑如何应用这些技术。
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