EMBEDDED/RTOS Ny brug af software/OS booster ydelsen i multikerne-processering Hvis man kombinerer multikerneprocessorer og deres software med et distribueret mikrokerne-operativsystem, så kan dagens højeffektive multikerner bane vejen for autonome systemer med egenskaber, der næsten bliver menneskelige Af Rolland Dudemaine, VP Engineering, eSOL Europe trere, graduere og bruge (eller forkaste) store kvanta af infor- mation. Minimering af dataud- veksling med clouden hjælper til at reducere båndbredde- Dagens autonome maskiner omkostningerne og beskytter og avancerede industrielle tidskritiske processer mod de automation forventes i sti- skadelige effekter af latency. gende grad at kunne udføre Deterministisk real-time ydel- funktioner, som normalt kun se er som oftest påkrævet i mennesker er gode til. Det kan applikationer som autonome være objektgenkendelse, kon- kørselssystemer, industrielle tekstuel awareness og beslut- robotter og højpræcis indu- ningstagning. Mange stand- striel automation, når pålide- alone systemer klassificerede ligheden af kontrol-loops skal som edge-komponenter er garanteres. På den anden side Figur 1: eMCOS ”Multikernedesign” maksimerer heterogene multikernearkitekturer. uafhængigt af højere hierar- er effektbudgetterne som re- kier i stand til at opfange, fil- gel meget stramme, da syste- merne ofte er batteridrevne GPU’er og multikerner inklusi- tæt koblet memory og inter- – eller hvis store, klodsede ve hybridprocessorer når ikke connect via en high-speed strømforsyninger er uønskede i nærheden af hjernens kom- Network-On-Chip (NOC) infra- ud fra et SWaP-synspunkt (Size bination af høj ydelse og lavt struktur. Denne tilgang er ved or Weight). Visse applikationer som automotive systemer, droner eller mobile robotter er alle underlagt den slags over- For at maksimere ydelsen vejelser. Selv om vi arbejder mod sy- i de fremtidige heterogene stemer, der kan efterabe menneskelige egenskaber, så er menneskets hjerne i sig selv en højt sat barre, når det handler om energieffektivitet. mangekerneprocessorer med samtidig sikkerhed gennem isolation og interferensbeskyttelse kræves en ny tilgang Hjernens enorme spændvidde i kvalifikationer og real-time til softwaren. multitasking funktioner svarer nogenlunde til en processor- ydelse ækvivalent til mellem forbrug. En førende GPU som at blive mainstream for specia- 10Tera-FLOPS (10 12 ) og 10Yot- Nvidias K80 (GK210) topper ek- liserede datacentersystemer. ta-FLOPS (10 25 ) – i øvrigt med sempelvis ud ved 1,87TFLOPS, Ét eksempel, der også gør sig et forbrug på kun noget nær men med et forbrug på 300W. gældende på det embeddede 20 watt. Men en GPU er kun i stand til marked, er Kalray Coolidges Figur 2: eMCOS tillader, at enhver kerne kan fungere/eksekvere som uafhængige mikrokerner. Konventionelle CPU’er, DSP’er, at eksekvere dedikerede al- intelligente processor. Det er goritmer og kan derfor ikke en tredje generation af Kalrays kombinere beregninger og en MPPA (Massively Parallel Pro- generel software. cessor Array)-komponenter. MPPA-arkitekturen sikrer de- Kontakt os for din oscillator løsning Massivt parallel single-chip Det bedste, markedet har adgang til i dag er den fort- sat voksende klasse af så- terminisme og gør det muligt for processorerne, der alle er placeret på samme die, at ek- sekvere forskellige applikatio- ner og softwaremiljøer. Med kaldte manycore-processorer hele 80 uafhængige kerner, (mange- eller multikerne-), hver ækvivalent til en moder- der indeholder et stort antal ne computerkerne, som man uafhængige kerner med en kender dem fra dagens mo- Low Phase Noise TCXO up to 104 MHz Size : 1.6 x 1.2mm, h=0.65mm max. Freq. Range : 24 to 104MHz Freq. Stability : ±0.5ppm @-40 to +85°C Phase Noise : -168dBc/Hz typ.(@100kHz,26MHz) 18 nr. 4 | april 2022 - www.h-jorgensen.dk Figur 3: Acceleration af ydelse på et proprietært system med eMCOS og MPPA.
Download PDF fil
Se arkivet med udgivelser af Aktuel Elektronik her
TechMedias mange andre fagblade kan læses her