Page 32 - 異質整合當道 材料接合應力強度備受矚目

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器的連續變化訊號進行分析和處理，如今，已出現感 測器hub DSP (如CEVA-SensPro2)，就是用來處理 和融合多個感測器資訊，並用於上下文感知的神經 網路推理。DSP設計用於分析和處理音視訊、溫度、 壓力或濕度等現實世界中的各類訊號，其任務涉及精 確和準確的即時重複數值運算。隨著物聯網市場的成 長，越來越多的感測器得到部署，收集到的所有資料 都需要得到高效的即時處理。如今越來越清晰的跡象 顯示，資料處理需要在物聯網裝置上直接進行，而不 是將其發送到雲端進行處理。
現在正在發生的另一個事關物聯網設備的趨勢 是，越來越多地使用基於人工智慧(AI)的演算法完成 資料的本地語系化處理。人工智慧演算法基於神經網 路模型，需要高水準的平行能力才能有效執行，平行 運算能力是DSP優於通用中央處理器(CPU)的一個關 鍵優勢。為了滿足這一要求，現代DSP架構傾向使用 寬向量和單指令多資料(SIMD)功能。
圖1:多核通訊介面架構。
(來源:CEVA)
簡而言之，基於DSP的強大解決方案，可以同時 滿足現代物聯網裝置的高性能運算和低功耗需求。
這種混合DSP支援超低指令字(VLIW)架構實現、單 指令多資料(SIMD)操作、單精確度浮點運算、緊湊 的程式碼規模、全RTOS、超快速上下文切換、動態 分支預測等特點，從而裝置上不再需要額外的處理 器來運作RTOS。
基於DSP的RTOS旨在充分利用DSP的高性能特 性。它是一個先佔式(preemptive)、基於優先順序的 多工作業系統，可提供非常低的中斷延遲。這類RTOS 附帶驅動程式、應用程式介面(API)，以及為DSP晶片 客製的DSP功能運作晶片支援函式庫(CSL)。所有片 上周邊都可以被控制，比如快取記憶體、直接記憶體 存取(DMA)、計時器、中斷單元等。因此，物聯網應用 程式開發人員能夠輕鬆地配置RTOS，從而高效處理 資源請求和管理系統。
為什麼DSP與RTOS很匹配?
針對DSP的RTOS
正如DSP是一種專用處理器，RTOS也是一種專 用作業系統。DSP致力於極其快速和可靠地處理現 實世界的資料，而RTOS則致力於可靠地滿足回應/ 反應時間方面的特定時序要求。DSP與通用CPU相 比更緊湊，RTOS與常規作業系統相比也是如此，這 些特性完全符合物聯網裝置的需求，因而使得DSP 和RTOS成為物聯網應用的理想之選。
從歷史上看，嵌入式裝置一般會利用一個專門用 途、通常為8位元或16位元的微控制器(MCU)，可以在 沒有RTOS的情況下工作。但如今的物聯網裝置更加 複雜，需要一個32位元CPU與具備RTOS的DSP結合， 來管理控制功能，並執行複雜的訊號處理。
鎖定物聯網的RTOS:RT-Thread
但問題是，新一代DSP是否足以同時完成物聯網 裝置的訊號處理和控制功能?答案是肯定的。一種能 夠提供針對DSP的功能和控制器功能的混合DSP架 構，正在迅速被物聯網和其他嵌入式裝置所採用。
RT-Thread是一款專為物聯網設備最佳化的 開源RTOS，資源佔用率極低、可靠性高、可擴展性 強。RT-Thread得到物聯網裝置所需豐富的中介軟 體、硬體，以及軟體生態系統的廣泛支援。
www.eettaiwan.com | 2022年8月
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