Японская компания Netcleus Systems создала прототип
высокоинтегрированного LSI-чипа, в основе которого лежит Artesso -
технология реализации операционной системы реального времени в
аппаратном обеспечении, ускорения работы программных API-интерфейсов и
снижения энергопотребления. Впервые разработка появилась в 2008 году и
с тех пор используется вместе с FPGA (field programmable gate array –
программируемая вентильная матрица). Микросхема произведена по 90-нм
техпроцессу.
Artesso под силу, например, ускорить работу часто обращающегося к
API протокола в 15 раз или более по сравнению со случаем, когда ПО
функционирует на обычном CPU. Если же производительность остаётся той
же, тогда снижается потребление мощности. ОС реального времени - это
μITRON. Многие из переменных и других структур данных, используемых ею,
существуют в регистрах, поэтому общие операции, такие как "пробуждение"
приложений, выполнение семафоров и получение e-mail могут быть
завершены за 10 тактов – в 100 раз меньше времени, требуемого
программами.
Ускорение всего программного решения зависит от частоты обращения к
API. Для протокола TCP/IP это значение велико. С новым чипом
эффективная пропускная способность протокола и энергопотребление
составили соответственно 500 Мбит/с и около 300 мВт на 150 МГц. В
случае обычного процессора, работающего на той же частоте, это будет 30
Мбит/с. Согласно Netcleus Systems, технически возможна поддержка иных
операционных систем и протоколов помимо μITRON и TCP/IP.
Загрузка CPU компьютера. Левая кривая и средняя записаны при использовании Artesso. Правая кривая - работа ПО без нового чипа
Прежде всего LSI-чип будет применяться в целях повышения пропускной
способности сетевых устройств и снижения потребляемой
многофункциональными аппаратами энергии. Netcleus Systems намерена
предложить также IP-ядро с теми же функциями. Размер логической схемы
(без RAM) – несколько сотен тысяч вентилей.
|