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  • 船载/航载黑匣子记录设备的核心硬件及操作系统———船载/航载黑匣子记录设备的核心硬

    1、 应用背景 船载黑匣子(black box)是船载航行数据记录仪,或船载简易航行数据记录仪的一种俗称,英文简写VDR或SVDR,旨在给随后的事故原因调查提供帮助,以一种安全和可恢复的方式,保存船舶发生事故前后一段时间的所有航海信息。这些航行数据量是非常大的,迫切需要大容量的数据存储解决方案。传统的基于U盘、硬盘、SD/MMC卡存储方案,虽然也能实现大容量数据存储的功能,但无论是系统体积、成本、功耗、可靠性和易用性等方面都不尽如人意,因此,迫切需要一种能以较低的成本、功耗和体积,实现大容量、高可靠性的数据存储解决方案。2、 成功案例 海底数据采集设备的核心部件船载黑匣子记录设备的核心硬件及操作系统 公共安全、公共交通等信息查询系统3、 系统架构 船载黑匣子是一个完整的系统,包括数据处理、编码、数据接口、记录介质、电源供应和专用备用电源和相关项目。船载黑匣子是采用和飞机黑匣子相类似的抗压力、抗海水腐蚀、抗高温等特殊材料来确保有关数据能在恶劣环境下不会丢失。 船载黑匣子记录设备的核心硬件及操作系统的组成部分包括可用于实现数据记录传输专用的ARM计算机板,能够实现IDE硬盘接口、10/100M以太网接口,监控调试接口,软件提供嵌入式LINUX操作系统,最终实现通过以太网对ARM计算机内的硬盘进行读写的功能。4、 系统优势 与传统的嵌入式数据存储系统相比较,该方案采用基于ARM架构的高性能32位嵌入式微处理器,结合大容量的芯片级存储介质,运行嵌入式操作系统,可以实现高性能、高可靠性的大容量数据存储。 嵌入式操作系统在系统中具有至关重要的作用,依托高性能嵌入式操作系统的强大功能,该方案实现了各种常用文件系统的支持,便于数据的迁移,同时,嵌入式操作系统还实现了存储介质的自动管理、自动纠错、疲劳算法等,保证了存储数据的高可靠性。http://.cn

    时间:2019-01-24 关键词: 设备 操作系统 核心 嵌入式开发 黑匣子

  • 用FPGA器件实现UART核心功能的一种方法

    用FPGA器件实现UART核心功能的一种方法

    串行外设都会用到RS232-C异步串行接口,传统上采用专用的集成电路即UART实现,如TI、EXAR、EPIC的550、452等系列,但是我们一般不需要使用完整的UART的功能,而且对于多串口的设备或需要加密通讯的场合使用UART也不是最合适的。如果设计上用到了FPGA/CPLD器件,那么就可以将所需要的UART功能集成到FPGA内部,本人最近在用XILINX的XCS30做一个设计的时候,就使用VHDL将UADT的核心功能集成了,从而使整个设计更加紧凑,更小巧、稳定、可靠,下面就谈谈设计方法。分析UART的结构,可以看出UART主要由数据总线接口、控制逻辑和状态接口、波特率发生器、发送和接受等部分组成,各部分间关系如图一。了解了UART的各部分组成结构后,下面对各部分的功能进行详细的分析。我们假定所要设计的UART为:数据位为7位、8位可选,波特率可选,效验方式为奇、偶、无等效验方式,下面的分析都是在这个假定的基础上进行。一、波特率发生部分从图一可以看出,UART的接收和发送是按照相同的波特率进行收发的(当然也可以实现成对的不同波特率进行收发),波特率是可以通过CPU的总线接口设置的。UART收发的每一个数据宽度都是波特率发生器输出的时钟周期的16倍,即假定当前按照9600bps进行收发,那么波特率发生器输出的时钟频率应为9600*16Hz,当然这也是可以改变的,我们只是按照UART的方法进行设计。我们假定提供的时钟为1.8432MHz,那么可以很简单地用CPU写入不同的数值到波特率保持寄存器,然后用计数器的方式生成所需要的各种波特率,这个值的计算原则就是1843200/(16*所期望的波特率),如果希望输出9600Hz的波特率,那么这个值就是1843200/(16*9600)=12(0CH)。二、 发送部分这里应重点分析几个问题:首先是何时CPU可以往发送保持寄存器(THR)写人数据?也就是说CPU要写数据到THR时必须判一个状态,当前是否可写?很明显如果不判这个条件,发送的数据会出错,除非CPU写入THR的频率低于当前传输的波特率,而这种情况是极少出现的。其次是CPU写入数据到THR后,何时THR的数据传送到发送移位寄存器(TSR)并何时移位?即如何处理THR和TSR的关系?再次是数据位有7、8位两种,校验位有三种形式,这样发送一个字节可能有9、10、11位三种串行长度,所以我们必须按照所设置的传输情况进行处理。数据位、效验方式可以通过CPU写一个端口来设置,发送和接受都根据这个设置进行,由于这部分很简单,所以我就不给出程序了。根据上面的分析,引进了几个信号:bigin1、begin2:引入两个附加移位,目的是为送出起始位、停止位而加入串行长度。txdone7、txdone8:分别表示7、8位的结束标志。Txdone<=txdone8 when“8bit”else txdone7;Paritycycle7、paritycycle8:分别表示7、8位下的校验位。Parity<=parity8 when“8 bit”else parity7;Writerdy:为0时表示CPU不能将数据写入THR,为1时可以写入。这样就可以得到以下信息:在移位时钟的上升沿检测到txdone和writerdy都为高电平时,进入LOAD状态即将THR的数据LOAD到TSR,在下一个时钟就进入移位状态。在移位中同时进行校验位的运算,在需要送出校验位的时候将运算好的校验位送出,txdone=1的时候将高电平送出,其它时候移位输出。最后还有一个小程序,那就是写出writerdy的状态,很明显没数据写入时为高,而当txdone为低时为低,注意这里也必须同时同步。图二给出了一个奇效验8bit数据的发送时序图。三、 接受部分对于接收同样存在9、10、11位三种串行数据长度的问题,必须根据所设置的情况而将数据完整地取下来。接收还有一个特别的情况,那就是它的移位的时钟不是一直存在的,这个时钟必须在接受到起始位的中间开始产生,到停止位的中间结束。接受到停止位后,必须给出中断,并提供相应的校验出错、FRAME错以及溢出等状态。这样需引入hunt和idle两个信号,其中hunt为高表示捕捉到起始位,idle为高表示不在移位状态,利用这两个信号就可以生成接收所需要的移位时钟。下面还有一个小程序,就是如何将接收的状态和标志表示出来。溢出标志很简单,那就是在idle从低变高,也就是说在接收到一个完整的串行序列后,去判一下当前的中断是否有效?(高有效,数据没有被读走)如果为高那么溢出,否则没有。在移位的时候,同时对接收的数据进行校验,这样就可以判断接收的数据是否有错,在接收完成时判一下当前的RX是否为高电平就可以知道FRAME是否有错,图三是一个8bit奇校验的接收时序图(假定接收正确,所以没有给出校验、溢出、帧出错信号)。总结:我在用FPGA做一个设计的时候,由于还有资源而且正好用到UART,所以就根据对UART的认识进行了设计,全部用VHDL进行描述,用SPEEDWAVE进行语言级的仿真,用XILINX的F2.1进行顶层仿真,最后和PC的仿真终端进行联机,功能一切正常,整个UART所需要的触发器为80个左右,一般的PLD都可以完成。

    时间:2019-01-16 关键词: 器件 核心 方法 嵌入式开发 功能

  • 嵌入式四核心最低功耗35W

    虽然IVB还要至少四个月才会发布,但看起来已经准备得相当充分了,不但桌面、笔记本平台型号规格全部确定,甚至还出现了、嵌入式版本。之前三款版本的四核心Ivy 处理器 i7-3615QM/3612QM/3610QM,现在嵌入式版本又来了,型号命名非常接近,分别叫作 i7-3615QE/3612QE/3610QE(E即代表Embedded嵌入式),甚至规格参数都是一模一样的。如果不出意外的话, i7-3615QM/3612QM/3610QM的热设计功耗应当也分别是45W、35W、45W。  三者均为四核心八线程,拥有6MB三级缓存,整合图形核心HD 4000,还有ECC内存错误校验等可靠性功能,生命周期也会比消费级版本长很多。  Core i7-3615QE原始主频2.,Turbo Boost动态加速最高3.,BGA1023封装,热设计功耗45W。  Core i7-3610QE的频率、功耗与之完全相同,但封装形式改为 G2,方便更换升级,比如可以上一代嵌入式的Sandy 。  Core i7-3612QE的原始、加速频率降低到2.1GHz、3.1GHz,BGA1023封装,热设计功耗则是35W。

    时间:2018-11-22 关键词: 核心 嵌入式 功耗 嵌入式开发 最低

  • 用创新和服务打造核心发展力,芯联打开LED市场之门

    成立于2005年的芯联半导体有限公司(Chiplink)专注于电源管理、驱动及智能家庭等高速成长的电子信息领域,该公司不仅在芯片设计方面一直不断创新,更为客户提供各种优秀的系统创新设计方案,为客户能够方便、安全地使用产品并快速进入批量生产提供有利的支持和保障。通过用创新和服务打造核心发展力,芯联半导体打开了驱动芯片的市场大门。 芯联半导体的产品涵盖超低功耗LDO、高速LDO、DC/DC、白光驱动、音频功放、充电管理、电源AC/DC、集成运放及集成比较器等,可广泛应用于便携式电子产品、、通讯终端、等领域。在第十五届IIC秋季展上,该公司展出了一系列最新的电源管理IC和LED照明驱动方案。据芯联半导体的销售工程师蒋建军介绍,公司目前主要有两大类产品,即低压线性LDO和LED驱动产品。LDO主要应用于消费类电子,如、、摄像头等产品上,市场占有率高;LED驱动产品则非常全面,涵盖了射线灯、球泡灯、日光灯、手电筒灯等照明方案。 “我们的LED产品优势在于具有很高的性价比,实现了良好的性能和稳定性;此外,相比国外厂商,我们的FAE跟踪到位,对每一个客户的服务都非常到位。”如何更好地服务客户,为客户解决系统设计,以及生产制造过程中的实际问题,一直是芯联半导体专注的目标。 凭借可靠的质量和良好的服务意识,芯联半导体在LED驱动芯片市场上已经取得突破。“目前,草坪灯驱动芯片的月出货量已经达到16M,据我所知,这一数字在国内已经是首屈一指。”蒋建军表示。例如,CL0116是一款专用于单节驱动的太阳能草坪灯LED驱动芯片,其内部集成了充电控制和驱动控制两部分电路;充电控制部分能完成太阳能板电平检测、充电控制和防电流倒灌等功能;驱动控制部分能完成可充电平检测、产生脉冲波、手动待机和最大峰值电流限制等功能。该电路仅需一个外围电感元件,就可以构成STEP-UP型电源系统,且充电效率和驱动效率最高值均超过80%。该电路具有高效、低功耗、工作电压可低至0.85V、可自动完成充电和驱动功能等特性,非常适合单节电池供电的照明方案,通常用于室外太阳能草坪灯、太阳能景观灯、小型太阳能路灯等。

    时间:2018-10-25 关键词: 核心 市场 驱动开发 之门 和服务

  • PCB设计的核心——解决问题

    进行印刷电路板(PCB)设计是指通过设计原理图纸,进行线路布局,以尽可能低的成本生产电路板。过去,这通常需要借助于价格昂贵的专用工具才能完成,但是现在,随着免费的高性能软件工具——例如DesignSpark PCB——以及设计模型的日益普及,大大加快了电路板设计人员的设计速度。 尽管工程设计人员知道,一个完美的设计方案是避免问题出现的最佳方式,不过这仍是一种既浪费时间又浪费金钱,同时治标不治本的方法。比如,如果在电磁兼容性(EMC)测试阶段发现问题,将会造成大量的成本投入,甚至需要对最初的设计方案进行调整和重新制作,这将耗费数月的时间。 挑战 布局是设计人员首先要面对的一个问题。这一问题取决于图纸中的部分内容,一些设备基于逻辑考虑需要被设置在一起。但是应该注意,对温度比较敏感的元件,比如传感器,应当与包括电源转换器在内的产生热量的元件分开设置。对于拥有多种电源设置的设计,12伏和15伏电源转换器,可以分别设置在电路板的不同位置,因为它们产生的热量和电子噪声会对其它元件以及电路板的可靠性和性能造成影响。 上述元件也会对电路设计的电磁性能造成影响,这不仅仅对于电路板的性能和能耗十分重要,对于电路板经济性也会带来很大的影响,因此所有在欧洲销售的电路板设备都必须获得CE标志,以证明不会对其它系统造成干扰。不过,这通常只是从电源供应方面来说的,还有许多设备会发出噪声,例如DC-DC转换器、以及高速数据转换器等。由于电路板设计存在缺陷, 这些噪声能够被信道捕获,并作为小型天线进行辐射,从而产生杂频噪声及频率异常区域。 远场电磁干扰(EMI)问题可以通过在噪声点加装滤波器或者使用金属外壳来屏蔽信号的方式加以解决。但是对电路板上能够释放电磁干扰(EMI)的设备予以充分的重视,却使得电路板可以选用更廉价的外壳,从而有效降低整个系统的成本。 在电路板的设计过程中,电磁干扰(EMI)确实是一个不得不重视的因素。电磁串扰能够与信道产生耦合,从而将信号打乱为噪声,影响电路板的整体性能。如果耦合噪声过高,则信号有可能会被完全覆盖,因此必须加装更加昂贵的信号放大器,才能够恢复正常。不过,如果在电路板的设计之初,就能够充分考虑到信号线路布局的话,上述问题就可以避免。由于电路板的设计会根据不同设备、不同使用地点、不同散热需求、以及不同的电磁干扰(EMI)情况,而有所不同,这时设计模板便派上了大用场。 电容同样也是电路板设计中一个不容忽视的重要问题,因为电容会影响信号的传播速度、增加电量的消耗。信道会与旁边的线路产生耦合或者垂直穿越两个电路层,从而在无意中形成一个电容器。通过减少平行线路的长度、在其中一条线路上加装扭结从而切断耦合等方式,上述问题可以相对容易地加以解决。不过,这也需要工程设计人员充分考虑生产设计原则,确保设计方案便于制造,同时避免由于线路弯折角度过大造成的任何噪声辐射。线路之间的距离也有可能会过近,这将会在线路之间产生短的回路,尤其是在线路弯折处,随着时间的推移,会出现金属“晶须”。设计规则检测通常可以标示出回路风险比正常情况更高的区域。 这一问题在接地层的设计中显得尤为突出。一个金属电路层,有可能会与其上方和下方的所有线路形成耦合。尽管该金属层确实能够有效阻隔噪声,不过该金属层同时也会产生伴生电容,影响线路的运行速度,并增加电量的消耗。 就多层电路板的设计而言,不同电路板层之间的通孔设计,恐怕是最具争议性的一个问题,因为通孔设计会给电路板的生产制造,带来许多问题。电路板层之间的通孔,会影响信号的性能,降低电路板设计的可靠性,因此应当予以充分的重视。 解决方案 在印刷电路板(PCB)的设计过程中,可以采取许多不同的方法,来解决各种问题。其中既有设计方案本身的调整,比如调整线路布局,减少噪声;也有印刷电路板布局方面的方法。设计元件可以通过布局工具进行自动安装,不过如果能够对自动布局进行手动调节,将有助于提高电路板设计的质量。通过这一措施,设计规则检测将借助于技术文件,确保电路板的设计能够满足电路板生产厂商的要求。 将不同的电路板层进行分隔,可以减少伴生电容,不过,这将增加电路板的层数,从而增加成本,带来更多通孔方面的问题。尽管采用正交电网供电系统和接地线路设计可能会增加电路板的物理尺寸,但却可以有效发挥双层电路板中接地层的效用,降低电容量和电路板生产制造的复杂性。 包括DesignSpark PCB在内的设计工具,在设计之初,就可以帮助工程设计人员解决许多问题, 不过工程设计人员还是需要对印刷电路板(PCB)的设计需求有充分的了解。举例来说,如果印刷电路板(PCB)的编辑人员,在开始设计之初便需要对电路板的层数有所了解,例如,一个双层的电路板,则需要有一个接地层和一个电源层,两个相互独立的板层构成。 元件自动布局技术的用处很大,可以帮助设计人员花费更多的时间,来对设备的布局区域进行设计,例如,供电设备如果与敏感的信号线路或者是温度较高的区域距离过近的话,就会产生很多问题。与此相同的是,信号线路也可以进行自动布线,同时避免大部分问题的出现,不过,对高风险区域进行分析和手动操作,将有助于大幅度提高印刷电路板(PCB)设计的质量、提高收益、降低总体成本。 设计规则检测同样也是一个非常有力的工具,能够对线路进行检测,确保线路之间的距离不至于过近,从而造成回路过短。不过,整体设计仍然具有很高的经济价值。设计规划检测工具同时也可以用来检测和调整电源层与接地层,避免产生大的伴生电容区域。 上述工具对于Gerber和Excellon也将带来很大帮助,有助他们为了生产出最终的设计成品,而进行线路和电路板印制,以及通孔钻孔等方面的工作。这样一来,技术文件就与电路板制造商紧密相连。 结论 在印刷电路板(PCB)的设计过程中需要考虑诸多问题,而包括DesignSpark PCB 在内的工具,能够有效地处理其中的大部分问题。通过采用某些最佳实践指导原则,工程设计人员能够有效地减少成本、提高电路板的可靠性,同时满足系统规格的要求,以较低的成本弯沉系统认证,从而避免出现更多问题。[!--empirenews.page--]

    时间:2015-11-10 关键词: 核心 电路设计 问题 pcb设计

  • 血氧仪核心硬件电路设计及Multisim仿真

    血氧仪核心硬件电路设计及Multisim仿真

    关键字:Muhisim仿真 血氧饱和度 双波长透射式测量 光电二极管   脑组织新陈代谢率高,耗氧量占全身耗氧量的20%,而且对缺氧特别敏感,短时间缺氧就有可能造成中枢神经系统不可恢复的损伤。心脏病患者,易发心绞痛、心肌梗塞,这两种情况,多数是因为血管堵塞,导致缺氧造成。心肌一旦缺氧,轻则感到胸闷,喘不上气来;中度缺氧时,人会感觉心脏痛;重度时就是心肌梗塞了。血液中的氧含量可以用来表征这些症状,为适时适当地治疗提供参考。因此,血氧含量的实时连续监测以及需补充的氧量确定等方面显得尤为重要。  目前社会上对血氧饱和度的测量普遍采用光电式脉搏血氧测定法,其原理是检测血液对光吸收量的变化,测量氧合血红蛋白(HbO2)占全部血红蛋白(Hb)的百分比,从而直接求得SpO2,文中通过参数计算和软件仿真的方法对核心硬件电路进行了设计和仿真,验证了此方法可实现无创、实时连续测量,也可作为实体制作参考。1 总体框架  考虑到便携,容易测量,采用指夹式Nellcor血氧探头。光电式脉搏血氧测定法原理是通过检测交替点亮红光(660 nm)、红外光(940 nm)透射过手指的微弱光线,进行光电转换后,进行I-V转换、滤波放大,再送往A/D转换经微处理器处理。总体结构框图与处理过程如图1所示。  利用MSP430的2个I/O接口通过H桥电路对红光和红外光通路进行导通控制,光二极体可以分时接收透过手指的红光和红外光微弱信号,通过串接1 MΩ精密电阻实现I-V转换,作为滤波放大电路的输入端,经过一阶低通电路提取出直流信号,经过带通电路提取出有用频段的交流信号,送由内部具有ADC的MSP430微处理器进行模数转换,进行每个周期内红光交直流信号之比、红外光交直流信号之比和血氧饱和度的计算。2 系统硬件架构  2.1 手指量测  在量测部分使用手指作为感测来源,选择红光和红外线作为发射波长。使用光源投射方式,红光和红外线位于手指上方,手指下方为光二极体,接收光源的变化。  2.1.1 LED驱动电路  此处的驱动电路是为了顺序点亮红光LED和红外光LED,为了防止两种光的相互干扰,采用间隔一定时间t交替点亮的方法:时序为红光亮,此时红外光是熄灭的;t时间后两灯都处于熄灭状态;过t时间后,红外灯亮,此时红灯熄灭;t时刻后两灯都熄灭;再过t时刻后,红灯再亮,红外灯再灭。以这种时序交替亮灭,让光二极体对单个灯管的光进行检测,以尽量减少两种光的串扰。  2.1.2 光检测电路  接收电路部分,采用光二极体接受红光和红外线信号,光电二极管是一种PN结型半导体元件,当光照射到PN结上时,半导体内电子受到激发,产生电子空穴对,在电场作用下产生电势,将光信号转换成电信号。在一定的反向电压范围内,反向电流的大小几乎与反向电压的高低无关。在入射照度一定时,光电二极管相当于一个恒流源,其输出电压随负载电阻增大而升高。可通过串接一精密电阻,将电流转换为电压信号。  2.2 信号滤波处理  由于光二极体接收到的信号包括血压波信号(约0.7~3 Hz),还有其他的一些干扰信号,需要分别取出其直流、交流分量。因此设计低通滤波电路取出直流分量,带通滤波电路取出有用的交流分量,具体的参数设计参照图2和图3。3 各硬件部分参数设计及在Multisim中的仿真结果  3.1 LED驱动电路  检测光源分别来源于红光和红外光,并且要分时发射,因此设计中采用H桥电路对其进行控制,让二者反向对接,由于二极管的单向导电性,在两端电压变化时能保证只有一个二极管导通,电路图如图2所示。  如图2中所示,Q1,Q2,Q3,Q4基极分别通过单刀双掷开关J1~J4接到相对应的电压和地,来模拟微控制器的P口输出电压对三极管进行控制。Q1,Q2设计为开关三极管,因基极电流较大,使三极管工作在饱和区,分别处于导通和截止两种状态。Q3,Q4基极通过接合适的电压来实现对集电极电流的控制,工作在放大区,使LED所在支路工作在合适的电流状态下,如图2中各支路仪表所示,LED的工作电流控制在6.25 mA,此值可通过调整Vcc,R5,R6的值来得到,各支路的电流、电压仪表分别列于图2右侧。  J1,J4组成红光灯通路,J2,J3组成红外灯的通路,两种组合分时工作,按照固定频率顺序导通。  3.2 光电转换及信号处理  光电二极管接反向电压后串接一个1 MΩ的精密电阻,将微弱的光电流信号转变为电压信号,通过一个电压跟随器,降低后级电路对该信号的影响,提高带负载的能力。因有用的血压波信号约为0.7~3 Hz,考虑过渡带的影响,在设计各低通、带通电路时要对各截止频率进行合理的设定,电路图如图3所示。  由于脉搏信号具有如下特点:(1)信号微弱,易引入背景干扰。(2)频率低,主要频谱分布在20 Hz以内。因此选用一交流信号源来模拟实际信号,在通过电压跟随器后,首先通过一阶RC低通电路提取出直流信号,截止频率通过将R1和C2代入公式f0=求得为0.015 9 Hz,可通过伯德仪XBP1观察仿真结果,如图4所示。  带通滤波电路首先让信号通过两个相同的二阶低通滤波电路,让超过截止频率的信号以2倍于一阶滤波的速率滑落,再通过一阶高通滤波电路,使有用的频率段信号通过。  由于各运放都有负反馈,所以工作在线性区,可利用“虚短”“虚断”原则对各节点列写基尔霍夫方程式,整理得到输出比输入的关系式,求出比值为0.707时的频率值,即为该滤波电路的截止频率。  二阶低通滤波电路:下标分别表示图中各个节点,V10,V7相当于此部分电路的输入和输出。  将数值代入C4=C5=C,R2=R3=R,式(1)~式(3)整理为  比值为0.707时的频率即为截止频率11.25Hz  一阶高通滤波电路:在高频时电压增益为低频时接近于零,截止频率,总体的带通滤波效果如图6所示。  对分离出的交直流信号进行模数转换后由微处理器执行运算,得到—个周期内红光交直流信号之比与红外光交直流信号之比的比值。根据血氧饱和度的定义和比尔兰伯特定律对血氧饱和度进行数学推导,可发现血氧饱和度与该比值的关系只与带氧与不带氧血红素对各色光的吸收系数有关。由此,通过编程使微处理器根据不同的手指透光所对应的比值计算出相应的血氧饱和度。4 结束语  近红外双波长透射式光电脉搏血氧测定法,已得到了业界的普遍认同,可实现对人体血氧量的无创、实时监测。此系统MSP系列微处理器的选择降低了运行功耗,由于内部自带一些模数转换部件可减小整个设计的体积,可真正实现长时间、灵活便携地测量。通过Muhisim仿真软件对所设计的电路进行了仿真,仿真结果与理论结果相吻合。

    时间:2018-11-21 关键词: 核心 硬件 电路设计 血氧仪

  • AMP为您的下个 SoC 项目助力

    AMP为您的下个 SoC 项目助力

    充分利用 Linux 的实时性能和丰富特性。 嵌入式系统一般分为两大类:需要硬实时性能的;和不需要硬实时性能的。过去,我们不得不做出艰 抉择,即选择实时操作系统的性能还是我们钟爱的 Linux 系统的丰富特性,然后努力弥补不足之处。 如今,嵌入式开发人员再也不需要在二者之间艰难选择。非对称多处理 (AMP) 兼备二者的优点。几款新型片上系统 (SoC) 产品集成了多个 CPU、多种标准 I/O 外设和可编程逻辑。例如,赛灵思 Zynq-7000® All Programmable SoC 系列包含一个双核 ARM® Cortex™-A9、标准外设(例如千兆位以太网 MAC、USB、DMA、SD/MMC、SPI 和 CAN)以及庞大的可编程逻辑阵列。我们可将这些 SoC 产品作为 Linux/RTOS AMP 系统的基础,助其实现高度的灵活性。 典型的 AMP 配置在很多方面类似于基于 PCI 的系统,即 Linux 域起到主机作用,RTOS 域起到适配器作用,并有一个或多个共享存储器域用来实现两个域之间的通信。不过与 PCI 不同,AMP 配置能更方便、动态地为一个或另一个域分配资源(标准外设和自定义逻辑)。此外,Linux/RTOS AMP 系统能根据运行时间要求——例如各种外部设备的有无——动态地重新配置可编程逻辑。 灵活程度通常会与建立 AMP 系统所涉及的复杂性和难度息息相关。不过请放心,Linux 开发社区已经将很多功能引入到核心,能大大简化 AMP 配置与使用。 LINUX 多处理简介 就多处理而言,Linux 核心分为两种:单处理器 (UP) 核心和对称多处理器 (SMP) 核心。无论有多少个内核,UP 核心只能在单个内核上运行。AMP 系统可包含两个或更多个单处理器内核的实例。 SMP 核心可在一个内核或同时在多个内核上运行(图 1)。可选的核心命令行参数控制系统初始化之后 SMP 核心所使用的内核数量。核心运行时,各种命令行实用程序会控制分配给核心的内核数量。能够动态地控制内核所使用的内核数量,这是 SMP 核心比 UP 核心更受 AMP 开发人员青睐的主要原因。  图 1 — 对称多处理。SMP 核心可在多个内核上同时运行。 远程处理器 (remoteproc) 框架是一种 Linux 组件,负责启动和停止各个内核(远程处理器),以及在 AMP 系统中加载内核的软件。例如,我们可以将图 1 所示的 SMP 系统动态地重新配置为图 2 所示的 AMP 系统,然后再使用 remoteproc 的功能配置回 SMP。 我们可以通过用户空间应用程序或系统初始化脚本完全控制重配置。重配置控制功能使用户应用可以根据系统的动态需求停止、重新加载和运行多种 RTOS 应用程序。    图 2 — 具有 Linux SMP 核心的 AMP 内核的软件(本例中是指 RTOS 和用户应用程序)从标准的可执行和可链接格式 (ELF) 文件中加载,该文件包含一个资源表的特殊段。资源表类似于 PCI 配置空间,用来描述 RTOS 需要的资源。这些资源中包括 RTOS 代码和数据所需的存储器。 追踪缓冲区 追踪缓冲区是自动在 Linux 文件系统中作为文件出现的存储器区域。顾名思义,追踪缓冲区向远程处理器提供基本追踪功能。远程处理器向缓冲区写入追踪、调试和状态消息,以便通过 Linux 命令行或定制应用进行检查。 能够动态地控制核心所使用的内核数量,这是 SMP 核心比 UP 核心更受 AMP 开发人员青睐的主要原因。 在资源表中输入条目,以请求一个或多个追踪缓冲区。尽管一般包含纯文本,但追踪缓冲区也会包含二进制数据,例如应用状态信息或警报指示。 虚拟 I/O 设备 我们还可使用资源表定义虚拟输入/输出设备 (VDEV),这种设备主要是支持 Linux 核心与远程处理器之间消息传送的几对共享存储器队列。VDEV 定义包括用来设定队列大小的字段,以及用来在处理器之间发信号的中断。 Linux 核心可处理虚拟 I/O 队列的初始化。远程处理器上运行的软件只需要在其资源表中包含一个 VDEV 描述,然后在开始执行时使用队列;剩下的都由核心来处理。 远程处理器消息框架 远程处理器消息 (rpmsg) 框架是基于 Linux 核心的虚拟 I/O 系统的软件消息总线。该消息总线类似于局部区域子网络,单个处理器可在其中通过共享存储器创建可寻址端点和交换信息。 核心的 rpmsg 框架起到开关的作用,根据消息中包含的目的地址将消息传送到相应端点。由于消息报头包含源地址,因此可在不同处理器之间建立专用连接。 命名服务 处理器可通过向 rpmsg 框架的命名服务发送消息,以动态宣布特定服务。命名服务功能本身用途不是很大。不过,rpmsg 框架允许将服务名称关联到设备驱动程序,以支持驱动程序的自动加载和初始化。 例如,如果远程处理器宣布 dlinx-h323-v1.0 服务,那么核心可以搜索、加载和初始化与该名称关联的驱动程序。如果系统中服务被动态安装在远程处理器上,那么这样可大大简化驱动程序管理。 管理中断 中断管理有些棘手,尤其在启动和停止内核时更是如此。最终,系统需要在远程处理器启动时动态地将特定中断重定向至远程处理器域,然后当远程处理器停止时收回中断。此外,系统必须保护中断,防止其被错误配置的驱动程序误分配。简言之,必须在系统层面管理中断。 对于 Linux SMP 核心而言,这是一个常规事件,而且是 SMP 核心在 AMP 配置中更受青睐的另一个原因。远程处理器框架能方便地管理中断,只需来自设备驱动程序的最小支持。 设备驱动程序 设备驱动开发是个始终需要关注的问题,因为所需的技能组合可能无法立刻提供。幸运的是,Linux 核心的 remoteproc 和 rpmsg 框架完成大部分重活;驱动程序只需要实现几个标准驱动程序例程。功能完整的驱动程序可能只需要几百行代码。核心源代码树包含嵌入式开发人员可根据自身要求进行调整的驱动程序范例。 厂商还提供通用的开源设备驱动程序。DesignLinx Hardware Solutions 提供针对 Linux 和 FreeRTOS 的通用 rpmsg 驱动程序。由于通用驱动程序没有假定所交换消息的格式,因此嵌入式开发人员可将其用于多种 AMP 应用,无需做任何修改。 引脚内移动 核心的多处理支持并不局限于同构多处理系统(使用同一类型处理器的系统)。以上介绍的所有特性也可以用在异构系统中(具有不同类型处理器的系统)。当“在引脚内”移植已有设计时,这些多处理功能尤其有用。 新型 SoC 产品使设计人员能够方便地将各种硬件设计从印刷电路板移植到片上系统(图 3)。过去在 PCB 上作为分立处理器和组件的部分可以完全在 SoC 的引脚内实现。 例如,我们可以使用赛灵思 Zynq-7000 系列 SoC 实现图 3 中的初始 PCB 硬件架构,将其中一个 ARM 处理器作为可编程逻辑中的控制 CPU 和软处理器(例如赛灵思 MicroBlaze™ 处理器),以替代分立处理器。我们可以使用剩余的 ARM 处理器运行 Linux SMP 核心(图 4)。 将 Linux 添加到初始设计中能够为 ARM 内核和软核处理器提供以上描述的所有标准多处理功能(例如启动、停止、重载、追踪缓冲区和远程消息)。而且,还带来丰富的 Linux 功能集,可支持多种网络接口(以太网、Wi-Fi、蓝牙)、网络服务(Web 服务器、FTP、SSH、SNMP)、文件系统(DOS、NFS、cramfs、闪存存储器)以及其他接口(PCIe、SPI、USB、MMC、视频)等。这些特性能方便地实现新功能,无需对经过检验的架构做太大改动。 新型 SoC 产品使设计人员能够方便地将各种硬件设计从印刷电路板移植到片上系统。 内核不断涌现 过去几年中,针对嵌入式市场的多核 SoC 产品不断增加,而且很适合用于 AMP 配置。 例如,赛灵思 UltraScale+™ MPSoC 架构包含一个 64 位四核 ARM Cortex-A53、一个 32 位双核 ARM Cortex-R5、一个图形处理单元 (GPU) 以及多种其他外设,当然还包括有用的可编程逻辑。这为那些清楚如何驾驭实时操作系统的性能以及 Linux 核心的丰富特性集的设计人员提供了沃土。

    时间:2016-08-02 关键词: 核心 Linux amp 技术前沿 smp

  • Intel 35亿建手机芯片厂 核心转移

    11月30日消息,英特尔35亿美元以色列建立手机芯片制造工厂,核心业务逐渐转行通讯芯片领域    11月29日出版的商业周刊发表文章指出:一直以来,芯片产业老大英特尔都在寻找机会,一举杀入手机芯片市场,而现在机会来了:11月28日,以色列Knesset 金融委员会为英特尔开出了最终的绿灯,表示同意英特尔在以色列南部建立投资35亿美元,建立全新的半导体制造工厂。    实际上,直到最终结果揭晓的一天之前,英特尔的心还都悬在半空中。因为以色列国内的大选问题,英特尔担心最终的裁定将被拖延到明年三月。不过如今一切已经成为事实,即将建立于以色列Kiryat Gat的英特尔半导体制造工厂,也是以色列有史以来最大一宗海外投资。而以色列方面也将会在未来几年内为该项计划投入5.25亿美元的资金。最初阶段,英特尔表示以色列政府应当给予20%的补助,目前政府已经批准了给予英特尔12.5%的补助,而预计在未来几个月,英特尔和以色列政府还将进行进一步的磋商,最终决定是否将这一数字提高到15%。    当地政府表示,这笔资金的投入十分值得。“新工厂的建立将会为以色列带来成千上万个工作机会,并且在工厂完全运营后,年度总销量预计将会达到30亿美元。”以色列工业贸易部部长表示。实际上,在英特尔投资订单的争夺战中,此次的以色列已经战胜了包括印度、爱尔兰在内的其他竞争对手,而以色列半导体制造工厂也成为了英特尔下一代芯片产品的“梦工厂”。    据英特尔方面表示,以色列半导体制造工厂将主要用来生产手机芯片,并且希望能在未来与德州电器的竞争中处于更有利的地位。不过从目前的情况看来,短期内击败德州电器还不太可能,虽然在手机用闪存芯片市场,英特尔是无可争议的老大,并且芯片巨头还完全掌握了PDA芯片市场,然而在普通手机芯片市场,德州电器的优势则更为明显。“在手机芯片市场,英特尔仍然处于挣扎的状态。”分析机构in Stat分析家如是说。    11月21日,英特尔表示与Micron达成了合作协议,未来两家公司将共同征战NAND闪存芯片市场。NAND闪存芯片主要应用于消费者电子领域,并且在手机领域的地位也日渐重要。毫无疑问,此次以色列半导体制造工厂的建立,也标志着英特尔NAND闪存计划的延续和完善。芯片市场分析机构iSuppli表示,英特尔可以采取一种捆绑销售的方式,将抢手的NAND与手机芯片一同推销出去。而这种方式也将帮助英特尔抢占更大的市场分额。虽然目前为止英特尔方面仍然对此项计划守口如瓶,不过分析家仍然表示:“20到30亿美元建立一家芯片工厂,这一举动无疑标志着英特尔核心业务的逐渐过渡,未来通讯芯片市场上,英特尔的表现将变得更加抢眼。”    据以色列政府表示,芯片工厂每年将为本国带来4.5亿美元的利润,从而极大程度上刺激以色列的经济发展。而工厂预计将会在四年内开始投产,主要生产基于45纳米技术的300毫米圆晶芯片产品。另一方面,目前英特尔在以色列的员工数量已经多达5000人,而这一数字预计在未来四年内翻番。

    时间:2005-11-30 关键词: 手机 Intel 核心 芯片厂

  • 英特尔出售媒体信号部门 专注核心处理器业

        据海外媒体最新报道,作为全球最大的微芯片生产商,英特尔近日发表声明称,该公司已经将专注电话技术的媒体信号部门出售给加拿大私营企业Eicon Networks公司,这标志着英特尔退出这一曾经具有巨大发展潜力的市场。    尽管如此,两家公司当天并未透漏双方具体成交金额,但英特尔表示此项交易将影响大约600名员工,而且其中绝大部分员工都将加入Eicon Networks公司。    面对对手AMD激烈的市场竞争,为了尽快达到节约10亿美元成本的目标,同时将主要精力重新转移至计算机微处理器这一核心业务,英特尔正考虑出售或中止部分表现不佳的业务。英特尔表示,出售媒体信号部门并不是上述计划的组成部分,但却有助于尽快达到削减成本的目的。据了解,英特尔媒体信号部门专注生产用于处理网络语音和数据的硬件和软件产品。    英特尔发言人Barbara Grimes表示,双方有关此项交易的协商早在英特尔分析整体业务之前就已经开始进行,媒体信号部门的出售有助于英特尔更加专注核心业务。此前,英特尔曾看好电话技术市场的巨大潜力,并于1999年以7.8亿美元价格收购电话公司Dialogic。 今年6月份,英特尔将亏损的通信芯片业务出售给Marvell技术集团,成交金额为6亿美元。据了解,英特尔通信芯片部门主要生产用于高端手机的芯片产品。    Eicon Networks公司当天表示,收购完成之后该公司年销售额将增长两倍多,两大投资集团Tennenbaum Capital Partners和Investcorp都将参与投资,帮助该公司完成收购计划。Eicon Networks首席执行官Nick Jensen在接受路透社采访时表示,“英特尔媒体信号部门在规模上是我们的好几倍,同时将使我们的营收额增长两倍多。这是一次重大交易,毫无疑问我们需要筹集资金。”    受此影响,当天纳斯达克证券交易市场上英特尔股价涨至17.63美元,涨幅1.6%。由于思科本周二发布强劲第四季度财报,半导体股票总体上涨。

    时间:2006-08-10 关键词: 核心 英特尔 处理器 媒体

  • 诺基亚:高通芯片使用100多项诺基亚核心专利

        4月16日消息,目前高通与诺基亚的专利纠纷仍在继续。上周末高通宣布拒收诺基亚支付的2000万美元专利费,并表示高通并未使用诺基亚任何专利。但数小时后诺基亚即出面驳斥了高通的这一说法。      据infoworld.com报道,诺基亚表示,在移动业内,高通专利所起的作用正随着时间的推移而不断降低,因此诺基亚不应该再向高通支付较高的专利使用费。此外,即便谈判破裂,高通蒙受的损失也只会比诺基亚大,因为届时高通也将无权使用诺基亚持有的专利。      高通法律总顾问Lou Lupin对此表示:“这种说法是诺基亚最近才提出来的,未来几个月里两家公司很可能将会就这一问题展开纷争。”      诺基亚上周末称,高通是诺基亚专利最大的使用者。目前高通的芯片产品中使用了超过100项诺基亚所持有的GSM/WCDMA以及CDMA2000核心专利。  

    时间:2007-04-16 关键词: 诺基亚 100 核心 高通芯片

  • 英特尔Atom播高清吃力 “CPU核心论”遇挫

    今年的潮流之选低价便携电脑(简称“小本”)不能流畅播放高清视频?虽然小本的定位并非为解决高清视频播放,但不少“贪心”的消费者仍希望小本能解决“高清”问题。  日前,在台湾COMPUTEX展会上——基于Atom的笔记本都无法流畅地播放高清视频,而注重图形处理性能的NVIDIA却能令手机流畅地播放高清视频。  为此,不少人对目前PC业界“唯CPU论”这种不平衡的发展方式再次推出了质疑。  英特尔Atom播高清吃力  以往,小本多采用英特尔赛扬和威盛C7-M处理器,这两款处理器在性能和功耗上皆不尽如人意。  此后,英特尔和威盛分别针对低价便携电脑发布Atom和Nano(Isaiah)两款新处理器,尤其是早已开始宣传造势的Atom备受业界厂商期待、未上市便因为订单超过产能而缺货。  日前,在台湾COMPUTEX展会上,Atom表现让业界大跌眼镜。  现场测试结果表明,PC厂商杰微一款基于Atom的迷你电脑,尽管该电脑可以很好地播放标准清晰度的DivX、AVI、DVD文件,但播放720P的高清视频时,CPU占用率一般在75%到100%之间,同时播放并不太流畅,经常会卡住。  评测人员表示,“Atom有负期望,它连720P高清视频都无法顺畅播放,更别说1080P的全高清视频了”。  低价小本实用性遭质疑  Atom在高清视频播放上的缺点引发业界担忧:小本实用性恐怕要大打折扣。  英特尔Atom处理器的频率为1.6-1.8GHz,威盛Nano则为1.0-1.8GHz,如果Atom都无法完全解决流畅播放高清视频的问题,恐怕威盛也无法胜任此任务,更别提处理频率只有500GHz的AMDGeodeLX处理器了。  从技术上看,目前低价便携电脑(小本)所采用的几种处理器同样会遇到在高清视频播放上瓶颈。  过气GPU拖累Atom表现  Atom电脑遇到高清视频播放的问题,从表面上看是Atom处理器的性能不尽如人意,但深究其原因,英特尔过于注重CPU本身,却在图形处理器、芯片组上的准备不足,影响Atom整体性能。  据英特尔和PC厂商的资料,Atom搭配的是915或945级别芯片组,这两款芯片组的集成显卡是几年前的“过气产品”。  以相对较新的945芯片组为例,其搭配的GMA950GPU(图形处理芯片)支持DirectX9硬件加速,只能应付上一代游戏需求,却没有针对高清视频播放优化硬件加速。  高清视频播放需要进行大量解码和加速运算,如果电脑显卡(GPU)不支持硬件高清加速,CPU则要以软件运算的方式承担高清视频解码的任务,造成CPU占用率很高,甚至无法流畅播放。  解决高清问题还靠GPU  近两年,NVIDIA等厂商推出显卡,甚至英特尔的GMAX3100显示核心,在GPU上都集成了硬件高清加速,将大部分的解码和图形运算交给GPU以硬件方式直接进行,CPU只需承担很小一部分的工作。  也就是说,如果正确搭配具备硬件高清加速的GPU,CPU只需具备主流的性能便可,Atom甚至赛扬也能胜任。  “Atom播放高清视频不流畅,原因在于英特尔忽略为它匹配更高更新的芯片组和GPU.”某专业电脑网站的硬件评测工程师指出,如果配搭较新的960芯片组、GMAX3100显示核心,Atom便不会出现高清视频播放问题。  “CPU核心论”再遇挫折  Atom在高清视频领域遭遇挫折,显示英特尔“CPU核心论”再次遭遇挑战。  在台湾COMPUTEX上,图形芯片厂商NVIDIA展出一款新推出CPU,尽管这款CPU只具备750MHz频率的ARM11MP处理核心,但NVIDIA为其整合GeForce级别GPU,令这款频率不高的处理器可以流畅地播放720P高清视频。  相比之下,处理频率高达1.6GHz的Atom处理器,由于配搭GPU没有跟上,导致高清视频播放出现问题,令人误解是CPU的性能低而造成。  “人们总以为电脑的CPU足够强就可以,其实不然,电脑更注重的是各硬件的相互搭配和平衡。”计世资讯分析师指出,英特尔过于注重CPU的频率提升、处理核心增加、产品换代,不太注重与GPU、芯片组等共同发展,这种发展路线遭遇空前挑战。  -旁边报道  英特尔打造Linux平台MID  日前,英特尔与Linux应用软件厂商WindRiver达成结盟,为其主推的Atom平台MID(移动互联网设备)打造Linux软件平台,扩展MID的产品阵营。  根据英特尔及WindRiver合作协议,WindRiver将针对MID开发一个开放、可延展的Moblin-basedLinux平台,并针对搭载Atom的MID推出一款量身打造的商用Moblin-basedLinux平台,包含Linux操作系统、中介软件及移动应用软件,提供网页浏览、实时传讯及语音等功能,预计2009年推出。 

    时间:2008-06-11 关键词: CPU 核心 英特尔 atom

  • 台积电投资未来 扩充研发、设计核心部门

    台积电首场技术论坛率先在旧金山举行,台积电总执行长蔡力行以投资未来「Invest to the Future」为题表示,尽管目前确实看到客户急单需求,但未来依然充满挑战,台积电抱以谨慎乐观态度。台积电指出,在此时前景混沌未明之际,将逆势扩增核心部门,研发团队将扩充30%人力、设计服务部门也将再增15%员额。台积电近来确实已经透过内部网站大举扩充研发与设计专才。不论研发或是设计服务部门,都是台积电延续往22纳米制程技术前进必要的核心领域,台积电40纳米制程已进入量产阶段,32纳米与28纳米制程可能在2009年底进入试产阶段,而22纳米制程则处于早期研发阶段,最快可能2011~2012年才成真,而针对22纳米制程台积电已经与设备商共同研发多重电子束(Multiple e-beam)曝光技术,并移入台积电研发厂区。蔡力行表示,台积电投资研发的决心不会改变,事实上包括核心部门的研发团队、设计服务部门都将逆势扩增人力,以目前台积电研发约1,200人看来,未来还将大举扩充30%人力;而在替客户设计服务方面,目前已经从2008年增加至600人,未来还将续增15%人力。事实上,台积电内部网站近日已积极向外征才,在多数半导体厂商裁员的情况下,逆势吸引、挑选人才的动作引起业界注目。事实上目前半导体产业尚未见到整体复苏情况,许多半导体业者包括IC设计、IC设备、自动化设计平台(EDA)业者都大举裁员,正让台积电可以吸收这批专才,为台积电所选用。台积电日前针对生产线瘦身,这回再次征才针对研发与设计部门,一减一增之间已达到某种程度的组织结构重整目的。此外,台积电也展现在利基型生产制程的企图心,包括推出类比混讯设计套件(design kits)采用先进的65纳米制程;以成熟制程的0.11微米半世代制程投入未来200万、500万甚至800万画素CMOS感测元件;而在6月台积电的12寸厂也将正式提供矽穿孔(TSV)封测制造服务。如外界所预期的,台积电也正积极扩充40纳米制程设备与产能。

    时间:2009-04-24 关键词: 投资 核心

  • ARM逐步蚕食工业市场 专有核心MCU固守优势

    嵌入式应用MCU业务被证明是半导体产品市场上一项赚钱的业务。根据市场调研公司iSuppli的统计,仅仅在中国,目前嵌入式应用MCU市场每年都有20亿美元左右的规模。因此,在半导体业务增速放缓,经济大环境并不乐观的情况下,大多数拥有MCU业务的公司都在加强该项业务。而在此过程中,MCU厂商的策略各有不同。  CortexM3拓展消费和工业市场或将形成三足鼎立局面  毫无疑问,基于ARMCortex-M3的MCU产品目前在嵌入式MCU市场掀起了一股热潮。多家MCU企业已经推出或计划推出基于该核心的MCU。例如,意法半导体、恩智浦、Atmel和东芝半导体等企业已推出多款基于ARM Cortex-M3的MCU。德州仪器通过收购Luminary,获得了基于该核心的产品。此外,富士通微电子等企业将于2010年推出基于ARMCor-tex-M3的MCU。由于基于ARMCortex-M3核心的微控制器具有低成本、低功耗和中等性能等特性,可以替代目前工业市场和消费电子市场中一些16位MCU,因此,ARMCortex-M3的重点市场是工业控制、消费电子等通用市场。  从目前的市场推广情况看,虽然意法半导体落后于Luminary推出基于ARMCortex-M3的MCU,但它仍是业内第一家推出基于该核心MCU的主流半导体公司。而且,意法半导体的产品线较为齐全,到目前为止已推出70多款产品,涵盖高中低各档次应用,产品功能也日益完善,因此在市场上已陆续赢得多项设计。总体来说,意法半导体产品市场推进速度最快,未来应该是ARM Cortex-M3MCU的一个主要供应商。  恩智浦在意法半导体之后推出ARMCortex-M3MCU产品。虽然未能抢得先机,但由于恩智浦ARM Cortex-M3MCU基于最新的Cortex-M3R2修订版内核,因此其产品具有一定的先进性。例如,R2修订版内核增加了高度集成的功率控制。利用该技术,恩智浦ARMCortex-M3MCU功耗可以达到业界最低。其LPC1300系列在工作频率为70MHz时,功耗约为200μA/MHz。而且,恩智浦Cortex-M3MCU产品运行速度高,工作速度可达100MHz。此外,恩智浦也在不断积极完善其产品线。因此,可以预见,恩智浦也将成为ARMCortex-M3MCU市场上一支重要的力量。  德州仪器在2009年5月收购了Lu-minary。Luminary的产品线是基于ARM Cortex-M3的MCU。在此之前的一些年中,德州仪器的ARMMCU技术路线一直是停滞不前的,而对Luminary的收购则改变了这一局面。由于LuminaryCortex-M3MCU产品线有一定的水准,再加上德州仪器的市场营销力量,未来德州仪器也将是ARMCortex-M3MCU市场上一支不容忽视的力量。  虽然也有一些企业在市场上推进其基于ARMCortex-M3的MCU产品,但产品线的丰富程度都无法与上述三家企业相比,而且跟进速度也略显缓慢。在这种情况下,近期上述三家企业凭借广泛的产品线以及已经赢得的市场先机,可能在ARM Cortex-M3MCU领域构筑起三足鼎立的局面。  专有核心仍占32位主流市场长期增长要看未来演进  虽然基于ARM核心的32位嵌入式MCU产品正在加速赢得设计,但目前专有核心仍然占据32位MCU的主流市场。例如,根据相关市场调研公司的统计,瑞萨专有核心 32位 MCU占据27.7%的32位MCU市场,NEC市场份额为22.9%,飞思卡尔为17.3%。仅三者之和就接近70%,不要说市场上还有东芝半导体、Atmel、富士通微电子和微芯等企业的专有核心产品。    专有核心在一些专用领域,例如网络通信、汽车电子、医疗电子等仍然保持优势市场地位。根据市场研究公司StrategyAnalytics的相关统计,2008年整个汽车MCU市场为55亿美元。其中,飞思卡尔、瑞萨以及NEC占据该行业前三强的位置,三家公司市场份额总计达到60%。而在工业领域,最着名的32位MCU核心是飞思卡尔的ColdFire。而且,虽然ARM核心MCU产品正在扩大工业市场应用,但飞思卡尔、瑞萨等企业也在加紧寻找工业市场的新机遇。例如,2009年,飞 思 卡 尔 推 出 MCF5225x和MCF51CN128/64ColdFire产品。这些产品都具有很好的连接性和非常完善的生态系统,还免费赠送实时操作系统,这大大降低了客户介入32位MCU应用的成本。这类产品在楼宇控制和高端医疗市场很受欢迎。再如,富士通微电子在所关注的电机控制、系统控制和仪器仪表产品等工业领域,推出处理速度高达80MIPS的高性能32位FR60MCU产品,产品质量稳定可靠,外设集成度高,能够满足工业应用的需求。  从整体发展情况看,专有核心仍然保持强大的竞争优势。这是因为专有核心长期以来在相关领域有长期的应用积累,在软硬件开发和支持上都很成熟。因此,从中短期发展情况来看,ColdFire、SuperH等专有核心仍将保持较快增长。但专有核心也面临一些瓶颈。例如,比较难实现跨领域推广,工具的成本比ARM要高,而且支持力度也会比ARM产品要小。因此,与ARM产品相比,两者未来长期发展过程中所呈现的状况,还有待我们观察。

    时间:2009-11-12 关键词: 核心 ARM MCU 工业市场

  • 英特尔和AMD整合图形核心争夺2011市场

    2011年CPU芯片市场面临一场激烈的竞争,英特尔和AMD两家厂商均计划从2011年年初开始推出融合图形处理核心的CPU产品,并连同PC厂商推出新品。双方的行为将直接冲击入门级显卡芯片的市场。     2011年1月6日英特尔将推出最新的Sandy bridge架构芯片,在充分利用32纳米技术的前提下将图形核心和CPU封装在同一内核中。从年初开始,AMD一直在展示的APU核心将以成品的形式出售。这也就是双方争夺市场的筹码。     英特尔新架构全面改进产品性能 CES发布     英特尔仍按照自身的钟摆方式推进产品,在2010年推出32纳米制造工艺后,充分利用32纳米技术的sandy bridge架构成为今年的主打。除了三级缓存、计算改进外,将图形处理核心融合在一个内核中是主要特点。     据公开的数据显示,sandy bridge架构将显示芯片和CPU融合在一起,并由自己的电源和时钟域,同时支持加速技术,同享三级缓存,这些技术更新都将大大改进Westmere架构的图形性能。     明年第一季度将有13款新架构处理器上市,代号包括i3、i5、i7等多款产品,可以算是所有的英特尔芯片都将更换为新架构。最早的产品将在2011年CES上展出,同时各款搭载新品的PC产品将亮相。     AMD高调宣传多时APU即将亮相     相对来说,AMD在2010年关于APU的宣传可谓非常高调。AMD全球在不断透露产品的发布进程,并有计划的对外展示思路,APU也将做为AMD收购显卡公司ATI后的革新性产品亮相2011年市场。     APU将继续以X86架构核心为主,主要将CPU和GPU逻辑将共享同一内存控制器,并希望以此提升两块芯片的性能和效率。     AMD还计划在2011年完善APU使用的软件环境,并希望在正式发布时推出更好的支持平台。     上下游厂商积极采用新技术推PC新机型     2011年CES将近,各厂商计划推出搭载Sandy bridge或APU电脑的消息不断传出,从产业情况看,两家芯片商的升级引发了主板、PC整体商的积极响应。     华硕刚刚披露了新一代Sandy Bridge架构笔记本,宏碁基于APU的产品也逐步披露。甚至对硬件要求很高的苹果也计划在下一代的Macbook上使用Sandy Bridge平台。     各厂商的竞争实际上反映了两家芯片商对行业的影响力。厂商也会根据之前的合作关系、自身新品竞争重点去规划新品。     芯片在革新的同时价格并不会增加,目前芯片市场已经形成相对饱和的竞争,双方的竞争将直接提升PC机的整体性能,而其价格会更加具有性价比。     入门级显卡市场将受冲击     在融入图形处理核心后,CPU对图形影像的处理能力能高,不使用独立显卡也能让PC拥有较好的图形处理能力,如此一来,入门级的独立显卡和简单的集成显卡市场将受到冲击。     例如苹果公司,之前从2009年起使用的集显芯片为Nvidia出产,而选择英特尔新架构意味着对其技术的认可。     在移动PC越来越追求便携性和游戏性能的环境下,独立显卡被认为是功耗大户,融合图形处理后独立显卡将越来越少的出现在移动产品中。  

    时间:2011-01-07 关键词: 核心 英特尔 2011 AMD

  • 英特尔50核心处理器将领导德州超级计算机发展

    德州大学宣布将采用英特尔内含超过50核心的处理器在其超级电脑上。这是英特尔首度将其最新的技术用于商业电脑上。     德州先进计算中心(TACC)与德州大学在上周共同宣布将打造代号为"Stampede"的超级计算机,每秒浮点运算可达10千万亿次(10-Petaflop)。这台超级计算机预计于2013年完成,届时将可望成为全世界处理科学及财务应用程序最强大的电脑。     在这台超级计算机中所采用的是英特尔的"Knights Corner"处理器,内含超过50处理器核心,目前英特尔的服务器专用处理器也大概只有8核心而已。     Knights Corner并非典型的英特尔处理器,原本为Larrabee专案中的一部分,不过后来这个致力于发展游戏及媒体应用程序专用的多核心及高端绘图处理能力的处理器计划在2009年被英特尔喊停。     GPU通常比CPU来得更小及专门,过去英特尔以制造PC市场专用的CPU为主。GPU在某些特定任务上的性能要比CPU来得更快。不过在英特尔的Sandy Bridge处理器推出后,CPU与GPU的定义越来越模糊,因为英特尔已经在Sandy Bridge处理器上加入GPU功能。     英特尔在多核处理器领域遭遇来自对手Nvidia的强大压力,特别是Nvidia以Tesla处理器进攻超级计算机市场。Nvidia在2010年进军中国超级计算机市场,并在当时成为最快的处理器之一。     英特尔将Knights Corner形容为专门用于高度平行工作的协同处理器,而且将采用英特尔领先的22纳米3D三闸极(Tri-Gate)电晶体制程技术。     Stampede超级计算机最后将由数千台戴尔Zeus服务器所组成,每台服务器将采用英特尔Xeon E5系列(原代号为Sandy Bridge-EP)的双8核心处理器及32GB内存。这套系统可提供高达2 petaflops的处理性能,集群中也将采用Knights Corner处理器以提供额外8 petaflops的处理性能。

    时间:2011-09-29 关键词: 核心 英特尔 处理器 超级计算机

  • 施密特称谷歌核心竞争对手只有微软

    据国外媒体报道,谷歌执行董事长施密特本月早些时候在参加华盛顿经济俱乐部(Economic Club of Washington)会议期间接受了媒体的采访,他指出,谷歌的核心竞争对手只有微软;此外他还谈到了收购和公司在中国的业务等。 当被问及Facebook是否是谷歌最大的竞争对手时,施密特强调说,谷歌的产品范围非常广,因此竞争对手也很多。施密特指出:“现在我们有一个非常明确的竞争对手,那就是微软。过去这样的对手有两个,另一个是雅虎,但现在雅虎已经将搜索业务外包给了微软。我们将它们视为核心竞争对手,我们在其他领域也有不同的竞争对手,Facebook在很多方面都与我们形成了竞争关系,也值得我们重视。” 在谈到智能手机和平板电脑市场蕴含的风险和机遇时,施密特没有提到单个厂商的名字。他说:“我们很可能会面临强劲的竞争,很多竞争压力将来自垂直应用市场。移动搜索与网络搜索之间存在着较大的差异。明年,更多的搜索量和网页浏览量将来自手机而不是个人电脑。这场巨变将为我们提出巨大的挑战。” 施密特还表示,刚刚加入谷歌的时候,他对谷歌收购的其他公司和人才并不总是完全了解。他说:“为了获得优秀的人才,我们收购了很多小公司。拉里和谢尔盖一般是完成收购交易之后才通知我。随后,安卓就出现了,谷歌地球也出现了,拉里和谢尔盖制定了公司投资和壮大的技术框架。” 据说谷歌有段时间甚至达到了每周收购一家公司的地步,随后很多事情就发生了变化。当被问及谷歌是否并未将所有的收购交易都公开时,施密特回答说:“很多时候是我们忘记了公布消息,或者是因为被收购的公司规模太小了。” 施密特随后谈到,他认为最理想的收购对象是拥有能够解决问题的技术人才而且估值不高的公司。 不管喜欢与否,色情内容都是推动互联网流量和搜索流量增长的一个重要因素,因此谷歌必须重视它。施密特否认色情内容搜索流量占到谷歌搜索总流量的四分之一,但他透露了一些有关谷歌如何利用创新方式来处理色情内容的资料。 施密特表示:“谷歌为用户提供了安全无色情的搜索,也就是说,除非你自己象寻找色情内容,否则你是可以避开那些你不希望看到的色情内容的。我们公司的一位名叫麦特(Matt)的员工将进行一次内部测试。他的妻子将烘制一些甜饼,如果你能找到色情内容,她就会送你一些甜饼。” 在谈到谷歌数据记录的安全性问题时,施密特表示,虽然公司不会监控每一位用户的个人资料,但确实会追踪IP地址。 施密特在采访中还提到了谷歌在中国的业务,他说:“与中国内地相比,我们对香港的经营环境和监管更满意一些。” 鲜为人知的是,施密特还是一位拥有正规驾照的飞行员,他早年在Novell工作时就养成了飞行的习惯。他说:“外出公干时,我与专业飞行员一起驾驶飞机。这个习惯从我在Novell工作时就养成了,当时公司正在转型,我需要早点事做,于是就去学如何开飞机。我的教练对我说,在驾驶飞机的时候,你必须专心致志,否则你就会丧命。这是一个很好的忠告。” 施密特还承认,他不是只使用谷歌自己的设备和产品,他愿意尝试一切新事物,比如Facebook、iPad。他说:“Google+是我最喜欢用的一种工具,但是我鼓励大家把所有的社交工具都用一遍,而不要只使用谷歌的产品。它们之间有很大的区别,通过Google+,我可以了解我们这个时代,我总是会为人们在网上的所思所想感到惊奇。” 施密特早年曾做过编程的工作,他在采访过程中满怀激情地谈到了移动市场的潜力。但他没有提到他之前提出的关于安卓将取代iOS成为开发员首选平台的预言。他强调说,移动领域对于开发员来说非常重要。他说:“如果你是一位年轻的编程开发员,那么你就应该着眼于手机编程,这是未来的机会所在。” 本周早些时候,施密特向意大利的一家报纸透露,谷歌将在未来6个月内推出一款平板电脑;他还谈到了公司打算开拓的一些新领域。他说,公司正在同电视机厂商商谈合作细节,大部分电视机厂商都打算将安卓系统整合到它们的高端电视机产品之中。 据说苹果打算让乔布斯提出的互动梦想变成现实,现在看来苹果和谷歌很可能又会在这个新领域撞在一起。希望这一次双方不至于再闹上法庭。 在接受采访之前,施密特在华盛顿经济俱乐部会议上发表主题演讲时称,他相信互联网、移动和技术将会对整个世界造成积极的影响。  

    时间:2012-01-04 关键词: 微软 核心 谷歌 施密特

  • 英特尔至强E5将有嵌入式版本 支持双路8核心

    英特尔至强E5将有嵌入式版本 支持双路8核心 关于英特尔至强E5处理器的消息同样甚嚣尘上。而随着消息的不断披露,英特尔新E5家族产品线也不断清晰。最新消息显示,英特尔E5处理器不仅将面向双路服务器市场,更会有面向嵌入式处理器市场的产品。目前已知有三款型号可以支持嵌入式,最低TDP功耗为50W。 Intel公司 Xeon E5-24x8L系列嵌入式产品依然基于Sandy Bridge-EN内核,Socket B2 LGA1356封装接口,支持超线程、虚拟化、TXT可信赖执行、AES指令集等技术。至于是否支持Turbo Boost动态加速,目前还无法确认。 Xeon E5-2418L为四核心八线程,主频2.0GHz,三级缓存10MB,热设计功耗50W。 Xeon E5-2428L变为六核心十二线程,不过主频降低到1.8GHz,三级缓存则增至15MB,热设计功耗也增至60W,但是平均每个核心反而从12.5W降低到10W。 Xeon E5-2448L拥有八核心十六线程,三级缓存进一步增大到20MB,主频维持在1.8GHz,热设计功耗达到70W,但平均下来每个核心还不到9W。

    时间:2012-03-05 关键词: 版本 核心 英特尔 嵌入式

  • 好消息! Android回归Linux核心怀抱

    众所皆知,Android是基于Linux而来的行动平台版本,但因Google在开发过程中修改并新增部分功能,产生如何恰当地在Linux中处理Android特有代码方面有很多争论,争论的结果是Linus Torvalds在2009年年末将Android驱动程式剔出Linux内核。当然,这并非大家所乐见的,如今,在Linux Kernel 3.3发布后,已达成了部分的统合目标。     附图 : Linux Kernel 3.3版本已整合Android专案所使用的Kernel程式码 Android和Linux之间的差异来自多个方面。其中之一是Google的Android开发团队采用自主方式解决能耗问题;另外一个因素是Android团队忙于开发Android设备细节问题,在与Linux核心团队合作方面做得不够好。 Linux基金会稳定版Linux内核维护工程师、Linux Driver Project掌门Greg Kroah-Hartman曾表示:“Google的Android团队人员少,任务紧,资源有限,从长期来看,与我们合作有助于他们降低成本”。 事实上,Android和Linux整合的步伐相当快,在去年10月份的内核峰会上,Linux内核开发者“一致认为,Android内核代码应当整合到主流内核中”,并因此创建了Android主流化项目(AndroidMainliningProject)。 如今Linux Kernel 3.3版本已整合Android专案所使用的Kernel程式码,并改进及提供多种功能。由于许多Android独有的子系统或功能已经纳入Linux Kernel 3.3,Android专有App及其执行所需环境也有可能被移植到Ubuntu或Mint等其他Linux套件中。Android的WakeLocks尚未被整合到主流内核中,专案近期将整合并改善Linux及Android的电源管理功能。 “我们过去一段时间只是方向不同,从长期来看我们还会合二为一,所以我没有什么好担心的。”不过,Linus Torvalds去年秋季曾表示:“Android和Linux最终将回归相同的内核,但还有许多工作需要做,这一工作在4-5年内无法完成。”

    时间:2012-11-01 关键词: 核心 Android Linux 回归

  • 嵌入式芯片再添新兵 单核心赛扬卷土重来

    据外电报道,就在单核心产品离我们远去之际,Intel近日却又悄然推出了三款嵌入式赛扬,其中单核心产品再度卷土重来。 这款产品型号为“Celeron 927UE”,基于22nm Ivy Bridge架构,BGA封装,不仅是单核心,而且还是单线程,主频1.5GHz,三级缓存1MB,图形核心HD Graphics 350-900MHz,内存支持16GB DDR3/L-1600,技术上更是只支持基础的VT-x、Intel 64、EIST,热设计功耗17W。 “Celeron 1047UE”也是17W超低压版本,不过有两个核心(双线程),三级缓存为2MB,不过主频降至1.4GHz,其它指标则与927UE完全相同。 “Celeron 1020E”看起来还比较“正常”,是一款35W标准版,双核心双线程,主频2.2GHz,三级缓存2MB,图形核心频率650-1000MHz,技术支持也比前两款多了Idle States电源状态、EBD防毒、VT-x EPT虚拟化,封装形式除了BGA还可选rPGA988B。 截至目前,产品的具体价格尚未公布,不过估计也就在86-134美元之间。而Haswell架构的移动版赛扬最迟应该也就在年底推出。

    时间:2013-02-01 关键词: 核心 嵌入式芯片

  • 高性能DSP核心抢攻嵌入式视觉市场

     为了满足行动手机、汽车和视讯产品的高性能和高功效成像需求,嵌入式视觉演算法正持续快速发展,并在数位讯号处理(DSP)核心IP公司之间开启了全新的战场。 继Ceva公司在一年前发布可程式的低功耗成像与视觉平台MM3101之后,今年2月,Tensilica公司也推出了名为IVP的成像与视讯资料层处理器单元(DPU)。 Tensilica公司的IVP DPU是一种可授权的半导体IP核心,专门设计用于从主处理器卸载复杂的成像功能。据Tensilica公司创办人兼CTO Chris Rowen透露,虽然目前IVP IP核心主要用于大众市场,但已有两家客户将它运用于其系统晶片中。 IVP DPU具有每秒每瓦执行5,000亿画素作业的能力,采用台积电(TSMC)的28nm制程技术制造。据Tensilica公司介绍,IVP DPU中每颗核心占用面积不到0.5平方毫米,因此非常适合低成本应用。 推动对于成像/视讯处理器核心的需求来自于各种新功能,例如行动手机和数位相机中使用的高动态范围影像撷取、脸部辨识与追踪;数位电视(DTV)中使用的手势控制与视讯后处理;先进驾驶辅助系统(ADAS)中的正面碰撞警示、车道偏离警告等。 这些复杂的成像/视觉演算法发展非常迅速,以致于行动手机和汽车公司希望「在数周内而不是几个月内」,就能将这些新功能整合于其产品系统中,Tensilica公司成像/视讯总监Gary Brown表示。 多种方案选择 对于系统供应商来说,成像/视讯处理解决方案有多种方案备选,从在CPU中完成所有功能到卸载成像功能至GPU,或是增加专用于成像功能的硬线逻辑等各种选择。 「举例来说,光是在1.5GHz频率的A8 四核心上进行视讯处理,而不包括其它功能,也很容易就达到3瓦功耗。」Rowen表示。 对于行动手机或数位相机而言,想要单独在CPU上做到这一点尤其困难,特别是当这种消费系统需要在拍照的同时连续执行高动态范围等演算法时。 IVP处理器核心架构 透过使用硬线逻辑,可实现一些专用功能,如脸部检测、视讯稳定或物件追踪等。但是,随着越来越多的高阶人机界面功能向下转移到消费设备上,从现在开始的两个月内就必须提供更多新的硬线模组。     Tensilica的IVP DPU平台架构 将成像功能卸载到GPU是另外一种选择。值得注意的是,GPU的侧重点在于浮点运算和3D绘图处理,Rowen认为,这种修改可能会降低成像效率,并增加晶片占用面积。此外,GPU较难以进行编程处理,他补充道。 Berkeley Design Technology公司总裁Jeff Bier解释,处理即时影像或视讯资料一般需要「每秒数百亿次作业,」这是因为「我们将复杂的演算法运用于即时资料,并从画素中撷取含义——这是嵌入式视觉的本质——也是个困难的问题。」 另外,这个难题「从一般意义来看,事实上还未能解决,」Bier补充道。这意味着「演算法开发方法可能极具试验性和反覆性。」因此,从另一方面来看,所需要的成像/嵌入式视觉解决方案是可加以编程的,也较易于开发,他指出。 基于高效处理器的架构 Linley Group公司资深分析师J.Scott Gardner赞同Jeff Bier的看法。「相较于视讯编解码具有详细定义的演算法,让设计者可烧录于硬体中;而嵌入式视觉所用的演算法实际上是无限制的,而且还一直在发展中。」他表示。 Gardner把嵌入式视觉称为「完美的应用」,因为它能「充分利用演算法中固有的资料层平行机制」。然而,仅拥有大量画素运算单元是不够的,他补充道,「记忆体系统和汇流排架构必须设计成能够以接近每秒10亿画素的速率高效率地提供画素资料。」 那么在针对嵌入式视觉应用实现最佳化处理器时,设计者必须具备哪些特殊能力?Jeff Bier列举:必须能应用多种架构化平行机制,充分利用画素处理平行特色;支援更短与更长的资料类型(如8位元、16位元和32位元),这样当需要较低精度时,就能平行执行更多作业以及节省记忆体频宽,而在需要较高精度时也能立即得到满足;提供非常高的记忆体频宽,以便能使所需的大量资料有效率地进出处理器;提供专门的指令,以便有效率地建置这些演算法中所使用的关键作业。 事实上,Tensilica公司的IVP架构就能满足许多这种要求。IVP基于四路可变长度指令扩展(FLIX)架构。FLIX是Tensilica版本的VLIW架构,提供混合了紧密编码指令的高度平行机制。IVP采用一套32路向量单指令多资料(SIMD)的资料集和一条平衡的9级管线。 这种架构包含一个直接记忆体存取(DMA)传送引擎,支援高达每秒10GB的吞吐量和每周期1,024位元(64x16位元画素/周期)的局域记忆体吞吐量,可充分满足解析度和画面播放速率要求。IVP还采用了许多特殊成像作业指令,可加速8位元、16位元和32位元画素资料类型和视讯作业模式,据Tensilica公司介绍。 Tensilica IVP vs CEVA架构 当然,Tensilica并不是第一家致力于开发成像和嵌入式视觉用处理器核心的公司。CEVA公司于2012年1月发布的MM3101与Tensilica的IVP有许多相似之处,也混合使用了VLIW和SIMD。     CEVA-MM3101平台专用于满足最先进的成像增强和电脑视觉 应用等极端计算需求 Gardner认为,「随着Tensilica进入嵌入式视觉市场,CEVA将必须重新改善其MM3000平台。」 相较于Tensilica的IVP,CEVA公司的MM3101提供较低的原生运算性能和较小的记忆体频宽。Tensilica支援32路SIMD(512位元向量),可能平行处理32个16位元画素,相形之下,MM3101在使用两个128位元的向量处理单元时仅支援每周期16个16位元画素,Gardner解释道。 此外,虽然CEVA的MM3101有一个独立的256位元向量载入/储存单元,但Tensilica的IVP支援每周期高达2个512位元的参考记忆体,可实现高达4倍的记忆体频宽。

    时间:2013-05-02 关键词: DSP 性能 核心 嵌入式视觉

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