嵌入式開(kāi)發(fā)人員的需求在于提高系統(tǒng)性能，降低系統(tǒng)功耗，減小電路板面積以及降低系統(tǒng)成本。Altera SoC FPGA為此做出不小的進(jìn)步，在此基礎(chǔ)上合作伙伴也紛紛推出優(yōu)秀的解決方案與專業(yè)服務(wù)等。2013年7月10日，Altera公司與代理商合作的SoC研討會(huì)于深圳召開(kāi)。據(jù)悉，該研討會(huì)從今年7月至10月開(kāi)始將在亞太地區(qū)7個(gè)城市舉辦，包括中國(guó)、韓國(guó)、臺(tái)灣和印度，而深圳是整個(gè)研討會(huì)巡講的首站。

Altera SoC FPGA提升整體性能 降低開(kāi)發(fā)成本

Altera公司亞太區(qū)產(chǎn)品市場(chǎng)經(jīng)理謝曉東先生介紹說(shuō)，Altera SoC FPGA將ARM雙核處理器與Altera SoC FPGA的先進(jìn)技術(shù)相聯(lián)接，采用了雙核ARM Cortex-A9 MPCore處理器以及硬核存儲(chǔ)器控制器和外設(shè)，在處理器系統(tǒng)和FPGA之間建立了高性能互聯(lián)。Altera SoC FPGA部分，包括28nm FPGA Cyclone V和Arria V兩個(gè)系列產(chǎn)品。

圖為Altera公司亞太區(qū)產(chǎn)品市場(chǎng)經(jīng)理謝曉東

SoC FPGA具備了比較明顯的系統(tǒng)級(jí)優(yōu)點(diǎn)，提高系統(tǒng)性能方面包括4000 DMIPS，功耗不到1.8W;高達(dá)1600 GMACS、300 GFLOPS的DSP;大于125 Gbps處理器至FPGA互聯(lián);高速緩存連續(xù)硬件加速器。降低功耗，相對(duì)于2芯片解決方案，功耗降低了30%。減小電路板面積，外形封裝減小了55%;只有兩種電源。降低系統(tǒng)成本，降低了元件成本;降低了PCB復(fù)雜度和成本，更少的布線以及更少的板層。

會(huì)上，Altera版ARM Development Studio 5(DS-5)得以演試，它是Altera與ARM獨(dú)家合作的一款開(kāi)發(fā)工具，也可以說(shuō)是ARM首次合作開(kāi)發(fā)獨(dú)有的開(kāi)發(fā)工具。簡(jiǎn)單而言，SoC開(kāi)發(fā)板連接到電腦后，ARM開(kāi)發(fā)工具的演試圖像得以顯示，可了解CPU活動(dòng)時(shí)的峰值情況，從而測(cè)試芯片的利用率，是否有空間提升，以及效率情況等。

據(jù)Altera現(xiàn)場(chǎng)工程師介紹，它為CPU和FPGA域之間的高級(jí)信號(hào)級(jí)硬件提供了交叉觸發(fā)功能，能夠幫助軟硬件工程師協(xié)同工作，例如當(dāng)FPGA發(fā)生情況時(shí)，可以把軟件的CPU停下來(lái)，讓軟件工程師跟進(jìn)，通過(guò)軟件顯示的狀態(tài)，抓取當(dāng)時(shí)的場(chǎng)景;當(dāng)軟件向FPGA發(fā)出一個(gè)中斷時(shí)，可以讓硬件工程師了解軟件達(dá)到某個(gè)狀態(tài)時(shí)FPGA管腳上的信號(hào)，以此輔助軟硬件工程師進(jìn)行相互工作。

此外，謝曉東還談到，ARM處理器系統(tǒng)和FPGA兩者可以靈活啟動(dòng)，單方面啟動(dòng)和兩者同時(shí)啟動(dòng)均可。例如在高端汽車的應(yīng)用上，在汽車打火時(shí)需要顯示屏立即啟動(dòng)，方便駕駛者觀察汽車周邊的情況，因此需要同時(shí)啟動(dòng)。另一些情況下，如果FPGA先啟動(dòng)，可以對(duì)CPU啟動(dòng)的情況做一些加減?？傊?，兩者互相觸發(fā) ，用戶可以自定制。

SoC上優(yōu)秀的操作系統(tǒng)與解決方案

基于Altera SoC之上，Altera公司的合作伙伴例如WindRiver、QNX、ENEA、Lauterbach、Embest、FujiSoft等公司都在支持創(chuàng)新的Altera SoC平臺(tái)，并提供了領(lǐng)先的操作系統(tǒng)，為RTOS而優(yōu)化的BSP，優(yōu)秀的電路板解決方案，出色的調(diào)試工具和專業(yè)服務(wù)等。

在現(xiàn)場(chǎng)，Altera代理商駿龍科技展示了基于Altera SoC做的開(kāi)發(fā)板，該公司負(fù)責(zé)人介紹說(shuō)，“考慮到成本問(wèn)題，我們對(duì)開(kāi)發(fā)板進(jìn)行了減化，降低了成本，現(xiàn)在可申請(qǐng)免費(fèi)試用，預(yù)計(jì)9月份開(kāi)始為開(kāi)發(fā)板的客戶提供免費(fèi)的線上培訓(xùn)。”Altera另一家代理商艾睿電子的負(fù)責(zé)人也表示，他們推出了低成本的開(kāi)發(fā)板，8月初即將在深圳舉辦一場(chǎng)研討會(huì)，在推廣期售價(jià)為99美金。據(jù)悉，艾睿目前已接到100多位客戶的采購(gòu)訂單。深圳英蓓特科技為Altera基于LINUX的產(chǎn)品做全球支持，也值得稱道。

WindRiver展示了風(fēng)河的嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)在Altera Cyclone V的板子上運(yùn)行的效果。該公司負(fù)責(zé)人演試時(shí)說(shuō)，從界面上看，我們可以通過(guò)軟件來(lái)調(diào)試應(yīng)用程序，我們整個(gè)操作系統(tǒng)完全支持Cyclone V。VxWorks操作系統(tǒng)廣泛應(yīng)用在通訊、軍工等領(lǐng)域，如無(wú)人機(jī)、空客、高鐵等的控制系統(tǒng)。

Android操作系統(tǒng)成為嵌入式開(kāi)發(fā)平臺(tái)的一個(gè)亮點(diǎn)，富士軟件公司此次展示了安卓平臺(tái)的解決方案。該司課長(zhǎng)吳銘真談到，之前我們?cè)谝粋€(gè)平臺(tái)上做開(kāi)發(fā)時(shí)畫(huà)圖都非常困難，運(yùn)用安卓系統(tǒng)后，不僅有很好的使用界面，還可享受聯(lián)網(wǎng)的功能，開(kāi)發(fā)軟件可以運(yùn)用JAVA，現(xiàn)有的軟件也方便安裝。

不過(guò)，盡管安卓是免費(fèi)的，仍需要客制化，將安卓調(diào)試到一定的程度。“我們把加速引擎放在FPGA中，速度變快，人眼每秒30個(gè)畫(huà)面以上就比較流暢，加上我們的解決方案后可以做到44個(gè)，就如同我們?cè)谑謾C(jī)上的使用感受。”吳銘真表示，在ALTERA SoC FPGA的基礎(chǔ)上，Android可以擴(kuò)充平臺(tái)的優(yōu)勢(shì)。據(jù)悉，8月份將有一個(gè)試用版上線，產(chǎn)品尚未定價(jià)。

在工業(yè)、汽車、網(wǎng)絡(luò)通信、安全國(guó)防等領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用的QNX操作系統(tǒng)在此次會(huì)議上也有展示。QNX軟件系統(tǒng)技術(shù)經(jīng)理張人杰表示，汽車是QNX系統(tǒng)的第一大應(yīng)用市場(chǎng)。例如奧迪、奔馳、法拉力、保時(shí)捷等高檔汽車的信息娛樂(lè)系統(tǒng)，中端汽車如君威、君悅的國(guó)際版等。據(jù)悉，他們與國(guó)內(nèi)的長(zhǎng)城、長(zhǎng)安、奇瑞等公司也有合作。

QNX系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)例如平滑程度、圖形顯示等都非常突出。張人杰說(shuō)，從游戲到視頻再到攝像頭，程序同時(shí)運(yùn)行的平滑程度優(yōu)于其他系統(tǒng)。圖形全部采用矢量圖，圖形放大縮小，畫(huà)質(zhì)沒(méi)有變化。這個(gè)也是其他系統(tǒng)做不到的，它要求操作系統(tǒng)的性能非常強(qiáng)大。與此同時(shí)，QNX還可以運(yùn)行安卓的虛擬機(jī)，幫助客戶實(shí)現(xiàn)更多的應(yīng)用。

我們相信Altera SoC以其更高性能、更低功耗、更低成本的特點(diǎn)，將加速嵌入式開(kāi)發(fā)的研發(fā)周期，也將有更多合作伙伴從中受益。