近日， “第十二屆開(kāi)源操作系統(tǒng)年度技術(shù)會(huì)議”在北京舉行，全志科技受邀參會(huì)。會(huì)上，全志進(jìn)行了題為《多核異構(gòu)SoC在行業(yè)應(yīng)用中軟件方案的思考與實(shí)踐》的分享。分享從市場(chǎng)和技術(shù)洞察、方案設(shè)計(jì)創(chuàng)新、場(chǎng)景化應(yīng)用落地三個(gè)維度展開(kāi)系統(tǒng)性分享，全面展現(xiàn)了全志科技在異構(gòu)計(jì)算領(lǐng)域的技術(shù)積累與行業(yè)洞察。

多核場(chǎng)景，分工合作

面向AI大模型部署、大數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)處理等場(chǎng)景帶來(lái)的復(fù)合算力需求，多核化、專(zhuān)用化、低功耗的多核異構(gòu)SoC已成為多模態(tài)復(fù)雜場(chǎng)景下的高效處理方案。全志科技通過(guò)集成CPU、GPU、NPU、DSP等不同架構(gòu)的處理核心，可以在適應(yīng)不同場(chǎng)景功能需求的同時(shí)，提升整體計(jì)算能力，結(jié)合軟件系統(tǒng)帶來(lái)的異構(gòu)基礎(chǔ)功能拓展衍生，構(gòu)建起"分工協(xié)作"的高效計(jì)算體系，以支持更多樣化的應(yīng)用。

多核異構(gòu) SoC 的硬件設(shè)計(jì)目的是構(gòu)建 "通用 + 專(zhuān)用" 的混合計(jì)算體系，其核心在于通過(guò)多樣化處理核心的協(xié)同架構(gòu)實(shí)現(xiàn)算力的精準(zhǔn)分配。在多核架構(gòu)層面，系統(tǒng)會(huì)集成多類(lèi)不同應(yīng)用的核心，通用核承擔(dān)復(fù)雜邏輯控制與通用計(jì)算任務(wù)，專(zhuān)用核針對(duì)特定領(lǐng)域優(yōu)化，如：AI專(zhuān)用核專(zhuān)注多模態(tài)場(chǎng)景下的信息處理算法加速，效能專(zhuān)用核則負(fù)責(zé)低功耗場(chǎng)景的輕量級(jí)處理等。這種IP核高密度集成的核心布局，使得SoC能夠在高性能計(jì)算與能效優(yōu)化之間找到平衡，形成高效計(jì)算集群。

異構(gòu)通信，軟硬協(xié)同

異構(gòu)通信是多核協(xié)同的神經(jīng)中樞，其核心機(jī)制包括總線接口標(biāo)準(zhǔn)化與數(shù)據(jù)同步優(yōu)化。全志科技通過(guò)基于rpmsg遠(yuǎn)程消息傳遞、virtio虛擬化共享內(nèi)存、支持多種硬件傳輸?shù)膍ailbox等多種創(chuàng)新的核間通信手段，實(shí)現(xiàn)了不同核心對(duì)硬件資源的安全共享，避免了任務(wù)沖突，確保了實(shí)時(shí)任務(wù)與非實(shí)時(shí)任務(wù)的并行處理，使得核間數(shù)據(jù)傳輸效率得到顯著提升。通過(guò)硬件資源的動(dòng)態(tài)劃分和管理，靈活適配復(fù)雜場(chǎng)景的混合部署需求，結(jié)合中斷管理技術(shù)通過(guò)分組合并與優(yōu)先級(jí)動(dòng)態(tài)控制，將關(guān)鍵任務(wù)的響應(yīng)時(shí)間壓縮至微秒級(jí)別，滿足工業(yè)控制、智能駕駛、AIoT等場(chǎng)景對(duì)實(shí)時(shí)性的要求。

場(chǎng)景落地，實(shí)踐出真知

目前，全志科技的多核異構(gòu)方案已經(jīng)在大量產(chǎn)品場(chǎng)景中實(shí)際應(yīng)用。

在智能工業(yè)控制場(chǎng)景中，CPU作為高性能中樞，承擔(dān) SLAM 算法運(yùn)算、復(fù)雜場(chǎng)景識(shí)別以及語(yǔ)音交互邏輯處理，而協(xié)處理器則專(zhuān)注于實(shí)時(shí)控制任務(wù)，通過(guò)硬件定時(shí)器與專(zhuān)用中斷通道實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)、傳感器的微秒級(jí)響應(yīng)，滿足IEC60730安全標(biāo)準(zhǔn)對(duì)嵌入式控制的可靠性要求；

在智能車(chē)載場(chǎng)景中，通過(guò)硬件虛擬化技術(shù)接管CPU、GPU、協(xié)處理器等硬件資源，讓儀表盤(pán)、中控娛樂(lè)系統(tǒng)和倒車(chē)影響系統(tǒng)分別成為一個(gè)獨(dú)立的分區(qū)，可以同時(shí)保證儀表盤(pán)的實(shí)時(shí)顯示、中控屏的音視頻資源高效渲染和倒車(chē)影響的快速響應(yīng)等功能；

在消費(fèi)電子產(chǎn)品中，通過(guò)協(xié)處理器在主核上電前預(yù)加載引導(dǎo)程序，異步解壓系統(tǒng)鏡像，同時(shí)延遲加載驅(qū)動(dòng)至CPU啟動(dòng)后執(zhí)行，使開(kāi)機(jī)動(dòng)時(shí)間相較傳統(tǒng)方案顯著提升，搭配低功耗控制、AI ISP視覺(jué)引擎，可將快啟差異化類(lèi)法案部署在低功耗IPC、掃讀筆、智能門(mén)鈴、AI眼鏡等產(chǎn)品中。

全志科技多核異構(gòu)SoC通過(guò)分工協(xié)作釋放性能潛力，結(jié)合虛擬化、高效通信和資源管理技術(shù)，已在智慧汽車(chē)、智慧工業(yè)、消費(fèi)電子等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)產(chǎn)品方案智能化創(chuàng)新。未來(lái)，全志科技會(huì)進(jìn)一步推動(dòng)AI驅(qū)動(dòng)軟硬協(xié)同創(chuàng)新，深化硬件、軟件、生態(tài)多方位布局，通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化接口與工具鏈降低開(kāi)發(fā)門(mén)檻，解決調(diào)度復(fù)雜度與生態(tài)碎片化問(wèn)題，推動(dòng)多核異構(gòu)技術(shù)從高端領(lǐng)域向更廣闊領(lǐng)域滲透，賦能千行百業(yè)。