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TMS320C6678多核DSP的HyperLink应用
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2020-10-16
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:嵌入式应用中采用多处理系统所面临的主要难题是多处理器之间的数据通信。通过对KeyStone架构TMS320C6678处理器的HyperLink通信机制进行研究,利用其高速、低延迟、引脚少的特性实现处理器间的高速数据交换。从实际应用的角度,设计了HyperLink的映射结构,并分析了性能,对多处理器间通信具有一定的参考价值。
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TMS320C6678多核多核DSP的的HyperLink应用应用
:嵌入式应用中采用多处理系统所面临的主要难题是多处理器之间的数据通信。通过对KeyStone架构
TMS320C6678处理器的HyperLink通信机制进行研究,利用其高速、低延迟、引脚少的特性实现处理器间的高速
数据交换。从实际应用的角度,设计了HyperLink的映射结构,并分析了性能,对多处理器间通信具有一定的参
考价值。
卢建章1,刘洋2
(1.中航工业雷华电子技术研究所,江苏 无锡 214063;2. 江南计算技术研究所,江苏 无锡 214083)
摘要摘要:嵌入式应用中采用多处理系统所面临的主要难题是多处理器之间的数据通信。通过对KeyStone架
构TMS320C6678处理器的HyperLink通信机制进行研究,利用其高速、低延迟、引脚少的特性实现处理器间的高速数据交换。
从实际应用的角度,设计了HyperLink的映射结构,并分析了性能,对多处理器间通信具有一定的参考价值。
关键词 关键词:TMS320C6678;HyperLink;处理器间通信
中图分类号中图分类号:TN915.04文献标识码:ADOI: 10.19358/j.issn.1674-7720.2017.03.011
引用格式引用格式:卢建章,刘洋.TMS320C6678多核DSP的HyperLink应用[J].微型机与应用,2017,36(3):36-38,41.
0引言引言
嵌入式领域的处理器设计已经向多核与多处理器迅速发展,最典型的是TI公司的KeyStone架构的多核处理器。TI公司
2010年11月发布的KeyStone架构的8核DSP处理器TMS320C6678,其每个C66x内核主频最高达1.25 GHz,可以提供每秒高
达40 GB MAC定点运算和20 GB FLOP浮点运算能力;1片8核的TMS320C6678提供等效160 GB FLOP的浮点运算能力,是
TS201S的50倍多[1],适用于诸如油气勘探、雷达信号处理等对定浮点运算能力以及实时性有较高要求的超高性能计算应
用。
处理器之间的数据交换是多处理器系统所面临的主要难点,通信机制的优劣直接影响系统的处理性能,高效的通信机制是
发挥多处理器系统高性能的重要保障。TMS320C6678采用TI全新KeyStone多核架构,属于单芯片多核结构。由于板载多芯片
之间的通信相对复杂,因此不同的设计选取会直接影响通信的效率。TMS320C6678采用基于KeyStone结构的专有外设接口
HyperLink,采用的编码方式等效于8b9b,相对用于高速SerDes接口的传统的8b10b编码方式,其减少了编码冗余,提高了数
据传输效率。单片提供4个设计速度为12.5 Gb/s的SerDes通道,所以HyperLink的理论吞吐率能达到44.4 Gb/s。
基于以上分析,本文针对TMS320C6678多核处理器,首先介绍了HyperLink的原理与机制,然后分析芯片之间HyperLink
通信的映射原理,给出了通信连接的实现方法,并通过对多种映射关系进行对比,得出优缺点和使用范围,为嵌入式多处理器
系统的设计提供参考。
1HyperLink机制机制
HyperLnik能为两个KeyStone架构DSP之间提供一种高速、低延迟、引脚数少的通信连接,是TI专有的外设接口。它使用
了类似PCIE的内存映射机制,但能为多核DSP提供一些更为灵活的特性,下面从应用的角度分析HyperLink的构成和配置。
1.1模块架构模块架构
HyperLink是TI公司为实现嵌入式系统中芯片间高效数据交互而开发的一种点对点的全双工的连接模式,并能提供读、写
和中断3种传输方式。HyperLink模块架构如图1所示。其中的PPL负责模块的时钟控制,通过合理的倍频系数配置生成需要的
内部时钟,从而驱动链路上数据的传输[2]。
1.2映射机制映射机制
TMS320C6678每个核的0x400000000x50000000地址空间为HyperLink专属,相应核只有在配置了HyperLink图1模块构
架图后才能对该地址空间进行读写,并通过相应的配置实现与远端存储空间的映射,包括DDR、SL2和LL2,具有非常灵活的
映射关系。如图2所示。
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weixin_38678022
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