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嵌入式软体的重大变化

软件目录2022-05-14 10:48:22 推荐 113

嵌入式软体的重大变化

软件目录(www.cnosoft.com)5月14号讯所有优秀的软体或硬体的设计都是从结构法开始的,但是当晶片的体系结构与运用越来越多地集中到具体的领域时,再加上 AI的功能性。这个构造愈加难以界定。在以往,嵌入式系统的开发都是局限于功能受限、占地极少的情况下。今天,嵌入的软件被大量的应用到整个的系统中,并且被尽量的重复利用。

嵌入的软件一般包括实时操作系统,驱动和固件,这些都是自定义的,而且在装入到了设计之后,很难再被应用到其它的领域。然而,在目前的发展趋势下,在安全性、关键性和关键性的应用中,晶片的使用周期不断延长。也许要升级嵌入的软体。所以,嵌入的软件不再是一个简单的体系结构,它更具有更大的灵活性和更好的适应性。在一些案例中,其能源效率较低,速度较缓慢。现在,我们所面对的问题是要搞明白什么是要进行优化的,怎样才能达到这个目的。

“现在的问题是,这是怎么回事?”Cadence Tensilica IP技术与策略市场主管Pierre-Xavier Thomas说,“您正在研发一个用于某个隐蔽的特性的软件。“目前很多嵌入式应用中,采用单片机时,往往需要对嵌入式软件进行最优设计。这个软件被用来调节输入和输出,并且执行由系统所支持的操作,一般是捕捉信息,执行特定的操作,再为特定的函数添加新的信息。在工业领域,乃至在智慧家庭中,这是不可能的。在智能家庭中,终端装置可以对感知的信息进行处理,并启动具体的功能。面临的问题是怎样进行费用和绩效的最优。在这一点上,软件会越来越具体,目标更明确,特别是面向界面的,从一定意义上说,是指体系结构。在控制系统的输入和输出时,控制、通信等功能都要通过暂存器来实现,所以,该系统的功能更加特殊。而在这个时候,我们的软体和固件的开发者,也必须与软体的关系更密切。”

然而,由于产品的设计越来越个性化,以及晶圆生产商对产品的要求越来越高,因此,晶片的设计已经不再是一种成本高昂的一次性产品。这使得开发软体和软体的难度大大增加。

西门子公司的内嵌解决方案经理斯科特·莫里森说:“二十年来,在特定的产品中,嵌入装置常常是不相连的。“工程部尝试着为某一项功能进行最优配置。在那个时候,人们就可以为同一公司的同类产品写程序了可复用性的想法。在那个时代,开放源码并非一个好的选项。这就表明,嵌入式软体的发展应该从注重效能和最优的包装出发。

所以,现在的嵌入式系统到底是怎么回事?Imperas Software的 CEO Simon Davidmann说:“在嵌入式软体产业中,最好的定义就是,开发者们在一起进行软体与软体的结合,以达到最好的效果,同时又能使双方的资源得到最好的均衡。“在硬件抽象层中,可以帮助开发者在不被无谓的细枝末节的情况下,掌握一些总体的运作知识。在大多数的数码产品中,栅极视图是最有效的。该软件是以处理器为核心的命令集合体系结构(ISA)为核心,采用了一个包覆的微型体系结构来完成所需的功能,但是该软件采用了硬件抽象层、高级语言(例如 C)的抽象,并通过 RTOS或者 OS所控制的运行的基本结构来进行。

总之,内嵌的软体与硬体的连结愈加的复杂与精巧。“过去,在我们思考软件的发展时,总是把硬件放在第一位置。”“一套指令集,一套基于指令集的 CPU,一套硬件结构,接下来,就是对嵌入的软件进行构想,并建立指令集。“其实,这是一个非常困难的过程,但是在很少的命令集合环境下,这种情况会出现。”

随著时代的流逝,整体上,软体发展到能够决定更多有关硬体的决定,而内嵌软体则是整体软体体系结构的重要一环。不过,由于人工智能/ML的普及,这个倾向也就越来越不明确了。在当今的社会中,虽然没有明确的命令,但是却可以用软件和规则来进行规范。Stahl说:“从这一点上来说,以软件为基础,建立最佳的体系结构来实现这个目标。“另外,把它的功耗降低到最小。”在目前这个阶段,软件的设计是非常有意思的。当工程师们思考他们所要完成的软件的时候,用户会更多地把注意力集中在那些最合适的体系结构上。

软件结构的最佳化

针对下游的应用,比如在轿车领域, ECU中有很多很精密的 ECU,其中嵌入的软件就显得尤为重要。

Siemens的 Morrison说:“开发者们已经有了一个增加特性的主意。“这名工程师需要向德国的一家公司递交他想要加入的数据。他希望增加的字节少于10个字节,但是却和编程人员发生了很大的分歧。目前,他们采用了大量32位的处理器,并且存储成本大大降低,并且更注重车速。由于需要更多的优化和自定义的编码,将会耗费更多的时间。你可以加入某些很有能力的内容,但是不用去做任何的优化。可能您从以前的程式中复用了它们,所以会增加更多的程式码而非经过最优化。但是这个特性可以做到,即便是占用更多的记忆体和更高的效能。现在的焦点已经转移到了可重用性、成本降低和市场推广的速度。”

这一现象的一部分是因为越来越多的设备能够维持更久的时间,而且也在进行小型的生产。所以,和移动电话相比,它的销售规模可以高达上千万。特别是在具体的应用程序上,它们的数目已经大为降低。晶片厂商藉由提高其设计弹性,同时也藉由将其卖给顾客的商品,藉由将解决办法卖给 OEM,而非Tier1或Tier2。

瑞萨公司的行政副总经理 Sailesh Chittipeddi说:“我们把更多的精力放在了成功的混合和系统的解决上。“这很容易,就象一个特殊的系统的设计,把一个微型控制器/一个微处理器的计时装置结合到一个电路板上,为一个特殊的用途而设计。一个很好的实例就是室内的加湿机,整个过程中都能轻松地布置。另一方面,则是一个系统的解决办法,比如,如果把全部的装置都集中到了一个整体上。提供一套软件和该程序是怎样与其它装置相联系的。这是我们从来没有做的。以前,我们卖的是一些特定的程序所需要的 wifi晶片。而我们,则是为整个行业的全面服务。”

在这类装置中,嵌入的软体扮演著关键角色。“总体而言,软件体系结构是一个很大的主题,特别是在嵌入式系统中,由于其起到了很大作用。Vtool嵌入式软体主管 Haris Turkmanovic说。“而且,一个优秀的嵌入式系统,与硬件无关。为何?因为只要你建立了一个完美的软件体系结构,它就不需要依靠任何的硬件。”

在 Turkmanovic看来,一个好的软件体系结构应该包含驱动层、中间设备层、服务层和应用层。“通常情况下,所有的软体都要具备这样的层次结构。在嵌入的软体中,由于经常会有一些改变,所以软体结构更加的关键。如果软件的开发良好,那么改变的硬件就会变的很小。但你没有制定好的规划和软件的开发,在硬体变更方面会遇到很多问题。在这一点上,由于许多人将会用到这个程序,所以设计一个好的软件是非常关键的。Versional System还可以简化软件的发展,在重要的分支中集成的矛盾。

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