隨著摩爾定律的放緩,近些年來異構計算備受矚目,最典型的莫過於蘋果的M1/M2 處理器。在M1/M2 之前,處理器主要以CPU 作為計算中心,現在則更多地以CPU + XPU(GPU,NPU,MCU,DSP等等)協同的方式工作,以解決一些專有細分領域的問題。比如在AI 計算領域,卷積運算是最常用的方法,並且是以大規模並行機制進行。如果採用傳統的CPU 計算方式,雖然可以選擇單核或有限核的高主頻方式,但其性能依然不足以和數百甚至上千的並行單元相比擬,而通過專用架構單元的方式,可以做到對一些場景的極致追求。 Chiplet 架構的出現,也勢必讓這種架構成為更大的可能。
在CPU + XPU 組合中,XPU 更面向專用目的,XPU 上的軟件系統也不需要一套完全通用性的操作系統。在一些實時控制的場合,它更需要一個精簡、高效的RTOS 系統。例如CEVA 公司推出的DSP 架構就可以通過硬件和軟件密切配合的方式達到極致的實時性。因為CEVA 的DSP 架構是本地設計的,以支持RTOS 功能和超快上下文切換,用CEVA DSP 和RT-Thread RTOS 實現的物聯網設備可以處理不同資源之間的許多通信任務,而不會為此中斷RTOS。
在國內,一些大家熟悉的芯片廠商也在向這個方向發展:瑞芯微RK3568 芯片上的多核ARM A55 處理器,採用了Linux + RT-Thread 異構方案;全志V853 芯片,採用了ARM Linux + RISC-V Melis 方案,其中Melis 操作系統內核基於RT-Thread。
異構系統間的交互很是關鍵,系統之間並不是完全獨立的,而是相互無縫融合,甚至是一個分佈式系統。當考慮到Linux 這樣一個通用系統和RTOS 配合時,一套基於virtio 方式的消息框架rpmsg(Remote Processor Messaging)也隨之流行起來。 rpmsg 定義了異構多核處理系統中核與核之間進行通信時所使用的標準二進制接口。 TI 和Google 等公司早在2011 的時候發起了rpmsg,之後逐步演變成Linux 上一套標準的異構系統間的通訊標準。
2021 年,RT-Thread 也和中科院軟件所一起合作,推進RISC-V 上的OpenAMP、rpmsg 工作,希望推動在RISC-V 芯片架構上系列的基礎軟件工作。在這方面,RT-Thread 也在和國內開放的OpenEuler 社區一起緊密合作,在2022 年底的時候提供更好的異構開源系統方案給到產業界,能夠更好地用於工控、電力、機器人、能源等工業相關行業。
熊譜翔
RT-Thread 創始人,上海睿賽德電子科技有限公司CEO。 2000 年畢業於重慶郵電學院,先後任職上海貝爾阿爾卡特、宇夢通信、Marvell,擁有豐富的嵌入式實時系統和3G/4G 手機基帶系統軟件開發經驗。於2006 年創立了RT-Thread 開源操作系統,並以開源社區的形式,帶領中國國內優秀的工程師,融入實時面向對象設計開發了RT-Thread 自主操作系統內核和微內核架構操作系統RT-Thread Smart,大量周邊成熟、穩定軟件組件,如档案系統,圖形用戶界面等。
本文來源於 科技資訊 和Gitee 聯合發布的《2022 中國開源開發者報告》 。該報告由” 前沿開源技術領域解讀 “ ” 中國開源創業觀察2022“,以及” 開發者畫像分析 “三個章節組成。在“前沿開源技術領域解讀” 部分,多位在其領域有所建樹的一線開發者和開源商業化公司創始人,對目前國內外流行的前沿開源技術領域過去的發展和未來的趨勢進行了深入的洞察,覆蓋開源雲原生、開源AI、開源大前端、開源大數據、開源DevOps、RISC-V、開源操作系統、開源數據庫、編程語言九大領域。
欲了解更多報告內容,請點擊:https://gitee.com/report/china-open-source-2022/
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