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多核系统设计平台

多核系统设计平台

多核系统设计平台


Poly-PlatformTM

Poly-PlatformTM是一套工具套件和运行时通讯引擎的集成,大大简化了针对多核平台的应用程序移植和开发进程。开发人员仅需要重点关注对应用热点和流程的分析。通过使用友好的GUI界面,应用的拓扑结构可以作为拓扑图定义并绘制出来。之后拓扑图就可以生成应用程序和运行时引擎(runtime engineer)的编程要素,这样就可以将拓扑结构的设计,软件building和运行串联起来。

应用Polycore软件降低研发成本,加快产品面世

开发效率—Poly-Platform能够显著提升开发效率。软件通过GUI向导自动生成MCAPI(Multicore Communication API,由Multicore Association组织定义)服务调用,建立通讯网络,通讯部分的程序模块可以由模型直接创建,这样开发周期可以从数月缩短到数周甚至几天。另外,通过对应用程序概括数据的分析检查和尽可能的调整拓扑结构以期获得最优效率的拓扑结构,可以大大优化应用程序的性能,同时,脚本的配置和应用的测试也可以在很短的时间完成。这样,无论是首次编写程序还是后续的一系列编程开发,都可以实现时间和成本的节省。

多核编程方法论

Polycore软件所采用的编程方法能够有效的把经过验证的函数封装模型和新增的基于标准的消息传递格式(message-passing paradigm)结合起来。产品经理、设计者和系统工程师可以建立基于MCAPI通讯机制的应用程序节点,使得相同的软件代码在单核、多核或多处理器平台上实现跨平台应用。上图描述了从入门级到高端应用的硬件平台覆盖范围,采用相同的应用程序源码,根据平台功能性能进行优化配置。类似的,也可以用一个单独的多核系统实现多个产品(应用),也就是根据某产品应用的需求配置一部分内核为该应用的节点。

简化多核设计

简化设计—Poly-Platform为开发人员进行定制化开发提供了方便灵活的多核移植方式。开发者通过Wizard、菜单项和编程辅助指导完成应用程序的拓扑结构建模,Topology Canvas提供了一套用于鼠标拖放操作的交互界面以快速创建和修改拓扑图,加速开发初期的配置和调整工作进程。同时,节点和通讯链路也需要拖到Canvas上。简而言之,应用Poly-Platform,开发多核应用将会非常容易完成。

l Analyze —通过进行交互的、图形化概要设计前端工具帮助开发者快速检查和分析应用程序行为,从应用程序的概要数据中辨识关键点;

l Automate —采用基于向导的工具帮助开发者快速利用工业标准化MCAPI自动化完成编程工作,基于用户的选择,MCAPI代码可以由经验证的模板生成,加速开发进程,降低代码缺陷;

l Design —基于GUI的灵活设计环境,快速创建验证正确的多核通讯拓扑结构。开发者利用向导建立拓扑模型,将同一源码部署到单核或多核处理器上。从初始拓扑布局和配置设计,到接下来的优化调整,直到最终的编程实现,Poly-Platform工具极大的简化了这些工作;

l Build&Execute — 使用模块化的框架工具进行编译执行,为紧耦合分布式计算系统(单片多核或单板多处理器架构)提供标准化的通讯方式。MCAPI和Polycore软件联合应用,提供经验证的消息传递编程模板。

PolyCore Software提供基于标准的编程模型,极大的简化了多核软件开发工作,加速产品开发进程,降低风险和成本,也有效的保护了已发生的软件开发投入。PolyCore Software为多核系统平台提供运行时解决方案和工具,应用方向包括通讯设施设备,消费类电子,医疗,HPC,工业自动化,航空航天和国防等广泛领域。

       软件工具包含Poly-PlatformTM,Poly-InspectorTM,Poly-TemplatesTM,Poly-MapperTM,Poly-GeneratorTM和Poly-Messenger®/MCAPI。



               Poly-Messenger®/MCAPI

MCAPI是一套由Multicore Association提出的标准化的通讯API,专门用于紧耦合分布式嵌入式计算系统。MCAPI提供了三类通讯模型:

l ConnectionlessMessages

l ConnectionOriented Packet Channels

l ConnectionOriented Scalar Channels

针对消息和数据包均提供了阻塞式和非阻塞式通讯。

简化设计

Poly-Messenger/MCAPI将多核应用的通讯进行抽象,屏蔽了底层系统软件和硬件,比如操作系统,内核的数量和类型以及物理端口的类型等。用户仅需要针对目标系统选择合适的Poly-Messenger库组件即可快速完成设计。对于那些多个多核芯片的系统而言,由于存在不同的物理端口,可能还需要路由。Poly-Messenger则可以无障碍的处理路由和多类型传输端口。

性能

Poly-Messenger可以根据应用和目标系统非常容易的进行配置,用以帮助平衡性能和资源占用。强调性能指标的目的是最大化通讯链的吞吐量,然而同时还需要保持运行时通讯占用资源最小。Poly-Messenger的优势是能够在节点间始终保持通讯路径最短。

可移植性和可重用

当应用的复杂度增加或者多核平台发生变化时,Poly-Messenger/MCAPI表现出很好的可扩展性和可移植性。具有相同一致性的API和编程模型保证了应用程序从单核到同构多核或异构多核的扩展。


       Poly-MapperTM 多核拓扑映射工具

拓扑结构图

拓扑网络的节点和连接关系在Canvas中进行设计展开,节点的属性和资源状况,连接和其他拓扑网络的组件可以方便的进行定义。Poly-Mapper建立并验证拓扑设计,生成基于XML的拓扑图(Topology-Map)。拓扑图包含了拓扑网络的结构和属性。针对紧耦合分布式目标系统的拓扑网络是固定不变的,因此拓扑图也是固定配置的,但可以进行验证和优化。

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