SDSoC讓嵌入式軟件工程師更有作為

本刊記者 薛士然

Xilinx在2015年2月底推出了16nm的UltraScale＋系列產品，為了幫助廣大嵌入式工程師能夠更好地利用Zynq全可編程SoC和MPSoC進行創新產品的開發，僅半個月之后Xilinx又推出了全新的SDSoC開發環境。這是Xilinx公司SDx開發環境中，繼SDNet、SDAccel之后的第三個成員，能夠為軟件工程師和平臺開發人員提供類似ASSP編程體驗的C和C＋＋環境，主要面向嵌入式控制應用，如醫療、視頻、汽車、家電等。

物聯網是當前的一個發展熱點，隨著物與物以及人與物之間互聯互通的增強，很多新產品會采用基于SoC的開發平臺，這樣便于企業以更快的速度將產品推向市場。而且為了實現產品硬件的差異化，許多平臺開發人員會使用FPGA實現任意（Any－to－Any）互連，此外，許多系統也將FPGA作為用于實現關鍵功能和算法加速的協處理器。正是在這樣的背景下，Xilinx推出了SDSoC開發環境，即使是不熟悉FPGA開發的工程師也能很快使用這一工具，將許多創新想法變成現實。

Xilinx全球銷售部亞太區市場及銷售副總裁楊飛介紹說，SDSoC可提供系統級的特征描述、利用可編程邏輯實現軟件自動加速、自動系統連接生成，以及各種庫以加速編程工作，能夠幫助最終用戶和第三方平臺開發人員快速定義、集成和驗證系統級解決方案，這樣不僅解決了很多公司缺少硬件開發資源的問題，而且有助于讓更多的嵌入式軟件開發人員充分發揮軟硬件“全可編程”器件的優勢。

這是新的開發環境，卻是工程師所熟悉的

雖然SDSoC是Xilinx新推出的一個開發環境，但是能夠提供很多嵌入式工程師已經熟悉的類似ASSP的編程體驗，其提供的Eclipse IDE可用于開發運行于裸機或Linux和FreeRTOS操作系統上的C／C＋＋應用。楊飛介紹，目前SDSoC還僅能支持這三個操作系統，未來將會擴大支持的范圍。SDSoC可用于開發各種完整的異構多處理系統，包括運行在ARM／NEON處理器上的軟件和可編程邏輯中的軟件加速器，還能將現有的HDL IP模塊反復用作C語言可調用的庫。傳統的開發過程中，硬件和軟件是兩個流程，這樣可能導致開發延遲、系統架構與性能的不確定性，而SDSoC在開發工程師熟悉的嵌入式框架中實現快速系統特性描述和可編程邏輯軟件加速，而且SDSoC還可為軟件團隊提供簡單的GUI選項，用于選擇在可編程邏輯中加速的功能，SDSoC編譯器將生成準備在目標平臺板上運行的所有必備硬件和軟件。

這是一款事半功倍的工具

楊飛強調，這是一款能夠加快產品開發進程的工具，原來兩個月的開發，使用SDSoC工具后能夠在兩周內完成。SDSoC開發環境可以通過兩種方式加速Zynq SoC和MPSoC開發進程。第一種是，軟件開發人員借助Xilinx平臺、第三方平臺或者最終用戶平臺，可以比使用傳統硬件／傳統軟件開發流程更快地啟動開發；第二種是采用SDSoC，可以消除在將可編程邏輯用作軟件加速器時，軟件團隊和硬件團隊之間常發生的反復變更，真正加速整體系統開發進程。

SDSoC的全系統優化編譯器，能夠提供數據自動連接，不需要軟件工程師了解硬件數據的連接，原來需要硬件工程師做的工作將由SDSoC自動來完成，這樣就大大節約了開發成本。

SDSoC采用基于PC采樣的非侵入式編譯器和標準的GPROF編譯器，能夠幫助用戶配置其自身軟件應用，以識別占用時間最多且適用于硬件加速的功能。而且，SDSoC還具備快速系統性能和器件利用率估算功能，能夠迅速完成系統級架構探索，以實現最佳性能、資源利用率和功耗。

SDSoC為系統架構師和平臺開發人員提供專家級的使用模型，可為Zynq全可編程SoC開發板（如ZC702、ZC706等）以及第三方和市場特定平臺（如Zedboard、MicroZed、ZYBO和視頻圖像開發套件）提供板支持包（BSP）。這些BSP中包含的元數據可讓SDSoC進行平臺抽象，以便嵌入式軟件開發工程師和系統架構師加速產品開發進程。

Xilinx亞太區Zynq業務拓展經理羅霖還親自演示了利用SDSoC開發的一個視頻監控的Demo，從最后的效果可以看出，顯示畫面非常清晰流暢，而采用傳統的開發方法顯示出來的畫面則非常卡。關鍵是效果非常好的同時，還大大節約了開發時間，這就是SDSoC這款開發工具帶給嵌入式工程師的最大好處。

SDSoC是Xilinx推出的開發工具，但卻是一款所有嵌入式軟件開發工程師都可以使用的工具，即使不了解FPGA的工程師也可以快速使用，因為Xilinx的愿景就是希望未來的智能化系統不再依賴于底層硬件，讓更多的軟件工程師使用FPGA進行產品創新。