车载环境趋向于多核化和虚拟化

无论是新型的驾驶辅助系统，还是数字式仪表、顶部娱乐设备等，都对车载计算能力要求很高。目前现有的车载CPU过于简单，不能满足日益高端的任务要求。因此，现在是更强大的处理器发挥作用的时代了。

与此同时，日益增长的硬件元件数量与汽车工业所希望的轻便和节能产生了矛盾。因此，高性能的多核处理器在汽车工业中越来越受欢迎。然而，为了能使多核处理器的潜能充分发挥，它们必须要与专用软件相匹配。在这方面一个已经被证明的成功例子就是虚拟化技术。

计算机中的多核处理系统

汽车制造者正在不断寻找一种可以降低体积、重量和复杂度的车载硬件系统，并且与此同时，这些系统需要提供越来越多的数字化功能。如何将这两方面的发展趋势结合起来，业已成为当今汽车业最紧迫的挑战之一。

目前，最合适解决上述方案的思路也许存在于数据处理和消费类电子领域。在这些方面，日益增长的高性能、低成本、高集成度需求越来越多地与多核处理器结合起来。

车载环境趋向于多核化和虚拟化

一个多核处理器由包含多个处理单元（内核）的芯片组成。最常见的多核处理器系统包括两个或者四个内核，因为这样的架构可以利用同一个存储空间和外部设备（就像基于硬件的图像加速架构一样）。

由于单核处理器的性能已经达到它们的物理极限，因此多核处理器便应运而生。“增加一个系统性能的唯一方法不是最大化其单核的计算能力，而是在引入多个独立内核的前提下增加整体的处理能力。” (Robert Hilbrich )

在消费类电子领域，多核处理器系统随处可见。越来越多的系统要求大量的计算能力，这些应用包括，高分辨率的图像、三维影像和视频图像接口，以及不断增加的其他复杂应用等。正因为此，多核处理器的发展在这些年受到了空前的关注。如今，几乎所有的平板电脑和智能手机的架构都是基于多核处理器设计的。

车载多核技术

由于终端消费者现在已经越来越熟悉消费类电子中的应用程序，因此汽车制造商需要向客户提供同样的功能。高端的驾驶辅助系统、数字式仪表、顶部娱乐设备都需要基于非常强大的处理器架构来开发。

车载平台的发展趋势是应用集成了多核处理器的系统芯片（SoC）方案。这种趋势在未来可能会更加明显。现在，强大的计算能力，加上不断增加的专用车载系统的开发，使得汽车应用领域有了新的发展方向。对于未来汽车来说，对现有架构系统彻底变革的时代即将来临。

因此，在汽车电子中应用多核处理器是发展的必然趋势。当然，在硬件层面的变革也需要软件方面的同步发展。为了能让多核处理器架构在未来的车载系统中工作得更加有效，这里有三个主要的因素需要考虑：

不同级别的应用程序分立工作：不同的功能需要在不影响互相的前提下同步工作（也可以称作并行工作）。如果某些应用是关系到安全的关键功能，那么这些应用应该比其他非安全功能具有更高的优先级，在确保这些应用程序工作的情况下，其他应用才能运行。

多界面操作系统的支持和集成：由于不同的应用在不同的操作系统中才能发挥最大的性能（例如，关键安全功能基于AUTOSAR系统；车载娱乐功能基于GenIVI Linux系统；用户应用程序基于Android系统等）。这些多核系统需要同时运行不同的操作系统。因此，车载系统最主要的考虑在于灵活性，以及运行不同操作系统的能力。

有效利用系统芯片资源：不同的功能通常通过同一个专用系统资源来实现。在这方面的例子包括，针对不同集成功能的图像加速器，通信信道的共享等。同时，有效的系统资源共享也需要软件设计来配合。

作者：Stefaan Sonck Thiebaut and Matthias Gerlach, OpenSynergy
EDN编译