就在業(yè)界就工業(yè)控制領(lǐng)域X86架構(gòu)能否抵擋住ARM架構(gòu)的進(jìn)攻時(shí)，德州儀器（TI）日前高調(diào)宣布推出其處理器平臺(tái)中性能最高的器件Sitara? AM57x處理器系列，旨在為開(kāi)發(fā)人員提供集高級(jí)集成、可擴(kuò)展性和外設(shè)于一體的芯片。
雖然德州儀器在新聞稿中并未正面表達(dá)向X86架構(gòu)宣戰(zhàn)，但是從這款兼具高性能和低功耗的處理器規(guī)格上可以看出，其用意不言而喻。
Sitara AM57x處理器采用了針對(duì)高性能處理和高級(jí)操作系統(tǒng) (HLOS) 運(yùn)行的ARM? Cortex?-A15作為內(nèi)核，憑借其獨(dú)特的異構(gòu)架構(gòu)，該器件適用于多種嵌入式和工業(yè)應(yīng)用。
相較于四核ARM Cortex-A9處理器，其性能提高了40％，而相較于目前嵌入式產(chǎn)品市場(chǎng)中標(biāo)準(zhǔn)雙核ARM Cortex-A9處理器，其性能提高了280％。
此外，Sitara AM57x處理器還集成了用于分析和實(shí)時(shí)計(jì)算的C66x數(shù)字信號(hào)處理器（DSP）、可編程實(shí)時(shí)單元（PRU）、用于實(shí)現(xiàn)控制功能的ARM Cortex-M4內(nèi)核以及用于高級(jí)用戶(hù)界面和多媒體應(yīng)用的視頻與圖形加速器，這些配置的集成使AM57x處理器在同類(lèi)產(chǎn)品中脫穎而出。
德州儀器嵌入式處理器業(yè)務(wù)拓展經(jīng)理鮑震
德州儀器嵌入式處理器業(yè)務(wù)拓展經(jīng)理鮑震在接受記者采訪(fǎng)時(shí)就明確表示，在同等性能條件下，采用AM57x的工控機(jī)的功耗和尺寸將遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于采用x86架構(gòu)芯片的產(chǎn)品，而這也是工控機(jī)客戶(hù)當(dāng)下關(guān)注的兩個(gè)焦點(diǎn)。
鮑震表示，目前看到傳統(tǒng)的工業(yè)PC的X86的平臺(tái)，通常來(lái)講客戶(hù)的普遍反映是不但體積大，關(guān)鍵是價(jià)格貴。于是很多客戶(hù)把目光轉(zhuǎn)向了具備優(yōu)勢(shì)的ARM架構(gòu)產(chǎn)品上面來(lái)。
那么，AM57x究竟會(huì)憑什么向x86的芯片發(fā)起挑戰(zhàn)呢？
異構(gòu)多核實(shí)現(xiàn)高性能低功耗
相比于德州儀器以前A9為核心的AM437x系列芯片，AM57x的性能接近三倍的增長(zhǎng)，而這得益于異構(gòu)多核的技術(shù)，使得這款芯片在計(jì)算和控制方面都做到了性能與功耗兼顧。
鮑震表示，從計(jì)算方面講，兩種不同類(lèi)型計(jì)算內(nèi)核的獨(dú)特結(jié)合可讓開(kāi)發(fā)人員實(shí)現(xiàn)最大化受益，其中每個(gè)計(jì)算內(nèi)核都擁有多達(dá)兩個(gè)的ARM Cortex-A15內(nèi)核與C66x DSP，用于執(zhí)行不同的任務(wù)。多核架構(gòu)可將任務(wù)分配給適當(dāng)?shù)膬?nèi)核以實(shí)現(xiàn)靈活性，同時(shí)還能提供系統(tǒng)集成和最佳的性能，而這一切都能在一個(gè)芯片上實(shí)現(xiàn)。
從控制方面講，除高性能內(nèi)核外，AM57x處理器還包括兩個(gè)ARM Cortex-M4內(nèi)核與四個(gè)PRU，為開(kāi)發(fā)人員提供如控制電機(jī)或監(jiān)控傳感器等工業(yè)應(yīng)用所必需的低時(shí)延和實(shí)時(shí)控制功能。
豐富的接口和多媒體處理能力
在工業(yè)領(lǐng)域，是否支持豐富的接口通訊標(biāo)準(zhǔn)與超強(qiáng)多媒體處理功能，是ARM架構(gòu)芯片可否替代x86架構(gòu)CPU的關(guān)鍵。
鮑震表示在接口和多媒體處理方面，AM57x系列處理器做得相當(dāng)不錯(cuò)。
AM57x系列處理器配備了工業(yè)通信子系統(tǒng)（ICSS），可支持實(shí)時(shí)現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)協(xié)議和其它工業(yè)通信，同時(shí)其借助如PCIe、SATA、千兆以太網(wǎng)和USB3.0等集成的高速外設(shè)實(shí)現(xiàn)了分支系統(tǒng)的靈活性。這些強(qiáng)大的特性與高性能ARM Cortex-A15內(nèi)核及DSP相得益彰，使AM57x處理器能夠更快地發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。此外，AM57x EVM還包含了一個(gè)可插入TI WiLink? 8模塊的連接器，以實(shí)現(xiàn)Wi-Fi?和Bluetooth?的連接。
為了支持更為強(qiáng)大的多媒體處理能力，該器件集成了兩個(gè)適用于高級(jí)圖形用戶(hù)界面的SGX5443-D和一個(gè)GC320 2-D圖形加速器，同時(shí)還配備了一個(gè)適用于高清視頻回放的1080p60視頻加速器和多顯示器支持以及用于記錄、拍照或讀取條形碼的多路攝像頭輸入。
支持定制化解決方案
隨著智能工業(yè)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，工控領(lǐng)域的需求日益多樣化，因此支持定制化成為重要特征。
鮑震表示，憑借引腳兼容的AM57x處理器系列和全新的處理器SDK，TI正在重新定義可擴(kuò)展性，為用戶(hù)帶來(lái)TI Sitara與DSP處理器產(chǎn)品組合的首次可擴(kuò)展軟件體驗(yàn)。
該處理器系列可提供從低端到高端的不同選項(xiàng)（AM335x、AM437x和AM57x系列），憑借通用的代碼庫(kù)，開(kāi)發(fā)人員無(wú)需重新了解軟件平臺(tái)。處理器SDK提供了一個(gè)統(tǒng)一的軟件平臺(tái)，適合于使用主線(xiàn)長(zhǎng)期穩(wěn)定型（LTS）Linux?內(nèi)核（RT-Linux）、Linaro?工具鏈和Yocto Project?兼容文件系統(tǒng)等擁有一致性軟件基礎(chǔ)的TI處理器產(chǎn)品組合。它為開(kāi)發(fā)人員提供了始終如一的用戶(hù)體驗(yàn)，無(wú)需進(jìn)行軟件資源的再投資。為了實(shí)現(xiàn)最佳的實(shí)時(shí)性能，TI還提供TI-RTOS支持。
此外，通過(guò)Khronos OpenCL?等編程框架，用戶(hù)還可從簡(jiǎn)化的開(kāi)發(fā)過(guò)程中受益。Khronos OpenCL?可幫助開(kāi)發(fā)人員直接利用DSP，無(wú)需任何與DSP相關(guān)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)。
龐大的開(kāi)發(fā)與支持生態(tài)系統(tǒng)
眾所周知，經(jīng)過(guò)數(shù)十年的積累，x86架構(gòu)處理器早已形成了相關(guān)完善的生態(tài)系統(tǒng)，特別是在開(kāi)發(fā)工具和軟件應(yīng)用方面擁有相當(dāng)多的資源。這在某種程序上，也延緩了ARM架構(gòu)分食工控市場(chǎng)的腳步。
為此，以德州儀器為代表的ARM處理器供應(yīng)商在建立生態(tài)系統(tǒng)方面，也煞費(fèi)苦心。
據(jù)鮑震介紹，目前德州儀器已與BeagleBoard.org聯(lián)袂合作，通過(guò)Sitara AM5728處理器驅(qū)動(dòng)全新的BeagleBoard-X15，并提供訪(fǎng)問(wèn)大型開(kāi)源硬件開(kāi)發(fā)者社區(qū)的許可。來(lái)自TIDesign Network成員的其他第三方解決方案可為客戶(hù)提供業(yè)經(jīng)驗(yàn)證的硬件模塊和功能強(qiáng)大的軟件產(chǎn)品，例如硬件加速的視頻編解碼器等。
開(kāi)發(fā)人員還可從靈活的操作系統(tǒng)以及廣泛的產(chǎn)品需求解決方案中直接受益，例如Adeneo Embedded公司提供的Windows Embedded Compact 2013和Android?5.0以及Mentor Embedded公司、Green Hills公司、QNX公司和Wind River公司所提供的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)（RTOS）。
此外，Ittiam公司、PHYTEC公司、D3 Engineering公司、CompuLab公司、DAB-Embedded公司和Z3 Technology公司所提供的預(yù)建硬件模塊還能進(jìn)一步為客戶(hù)縮短開(kāi)發(fā)周期。
顯然，在工控機(jī)領(lǐng)域x86架構(gòu)處理器一統(tǒng)天下的局面已經(jīng)成為過(guò)去，ARM架構(gòu)處理器的崛起將會(huì)使得未來(lái)的工業(yè)4.0時(shí)代更加豐富多彩。