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Multicore in Embedded Systemen

Multicore-Systeme benutzen einen Prozessor (CPU), der über mehrere Prozessorkerne verfügt. Dies verspricht ein höheres Leistungspotential, macht aber ein solches Embedded System nicht automatisch schneller als Systeme, die sich auf eine Single-Core-CPU stützen. Damit ein Multicore-System möglichst schnell arbeitet müssen Software-Entwickler darauf achten, dass die Ausführung des Programmcodes möglichst effizient auf die verschiedenen Prozessorkerne verteilt wird. Um unterdschiedliche Kerne möglichst im Einklag laufen zu lassen, kommen verschiedene Meethoden wie beispielsweise lock-step zum Einsatz. Wenn ein Prozessorkern mit der Verarbeitung der Software warten muss, bis ein anderer Kern erst seinen Teil der Arbeit abgeschlossen hat, kann das diverse negative Konsequenzen haben: Im einfachsten Fall wird das System "nur" ausgebremst bzw. verlangsamt, es können aber auch fatale Konsequenzen hinischtlich Safety, Security oder Stabilität des gesamten Embedded Systems haben.


Fachbeiträge

Automatische Multi-Core-Echtzeitvalidierung

Automatische Multi-Core-Echtzeitvalidierung

Dieser Beitrag zeigt am Beispiel des freien Echtzeitbetriebssystemes Erika Enterprise einen modellbasierten Ansatz, um die Einhaltung von sicherheitskritischen Echtzeitanforderungen mittels Tracing über den kompletten Entwicklungsprozess zu überwachen. lesen

EMB² = Parallel + Heterogen

EMB² = Parallel + Heterogen

Die Embedded Multicore Building Blocks (EMB²) sind eine als Open-Source-Software zur Verfügung stehende Bibliothek für die parallele Programmierung von eingebetteten Systemen. EMB² basiert auf MTAPI (Multicore Task Management API), einem Standard für das Task-Management in mit C/C++ implementierten Applikationen. Im Folgenden geben wir einen Überblick über EMB² und zeigen auf, wie sich Parallelität über die Grenzen von klassischen Multicore-Prozessoren hinaus mittels MTAPI nutzen lässt. lesen

Quo vadis, Multicore?

Quo vadis, Multicore?

Welche Lehren sind aus den ersten Einsätzen von Multicore-Systemen zu ziehen, und welche Richtung wird in naher Zukunft eingeschlagen, um den Hunger nach mehr Rechenleistung bei gleichzeitiger Energie-Diät zu stillen? lesen

Ein Multicore-Referendum

Ein Multicore-Referendum

Die Auswahl des richtigen Mikrocontrollers bleibt eine Herausforderung für jedes Unternehmen. Worauf ist hinsichtlich verfügbarer Multicore-Ansätze besonders zu achten, welche Lösungen existieren und wie beeinflussen sie die Entwicklungskette? lesen

Sind die vorhandenen Ressourcen in der Peripherie ausreichend?

Multicore-Mikrocontroller-Wahl, Teil 3

Sind die vorhandenen Ressourcen in der Peripherie ausreichend?

Nach der Untersuchung der Anforderungen des Projektes hinsichtlich funktionaler Sicherheit (Safety) und Datensicherheit (Security) befasst sich der letzte Schritt mit den Peripherie-Bausteinen: Was brauche ich an Pins, Speicher oder Bussystemen? lesen

Welche Safety- und Securityanforderungen zählen bei der MCU-Wahl?

Multicore-Mikrocontroller-Wahl, Teil 2

Welche Safety- und Securityanforderungen zählen bei der MCU-Wahl?

Im ersten Teil der Artikelreihe zur richtigen Multicore-Auswahl ging es um die Bestimmung der Requirements hinsichtlich Rechenleistung und deren Bewertung für das Projekt. Als zweiten Schritt betrachten wir nun die Anforderungen bezüglich funktionaler Sicherheit und Datensicherheit. lesen

Anhand der Projekt-Ressourcen den richtigen Multicore-MCU wählen

Multicore-Mikrocontroller-Wahl, Teil 1

Anhand der Projekt-Ressourcen den richtigen Multicore-MCU wählen

Mikrocontroller-gesteuerte Systeme sollen Jahr für Jahr immer mehr Komfort, erweiterte Funktionalität und höhere Sicherheit für den Anwender bringen. Die Rechenkerne, die die erweiterten und neuen Aufgaben bearbeiten, benötigen dafür auch mehr Rechenleistung. Diese dreiteilige Serie hilft Entwicklern, den richtigen Multicore-MCU für ihre Anforderungen zu finden. lesen

Sicherheit auf allen Kernen

Multicore

Sicherheit auf allen Kernen

Da bei Multicore-Controllern die physikalische Kopplung zwischen den einzelnen Kernen deutlich enger ist als bei diskreten Mehrcontrollerlösungen, werden besondere Anforderungen an die Softwarearchitektur, das Speicherlayout, das Betriebssystem und an die Treiberschicht gestellt. lesen

Manycore Design – Going Beyond 8 Cores

Multicore

Manycore Design – Going Beyond 8 Cores

This paper introduces eMCOS, a new manycore real-time OS. eMCOS is a distributed micro-kernel architecture OS based on message-passing model. lesen

Effiziente Embedded-Multicore-Programmierung

Multicore

Effiziente Embedded-Multicore-Programmierung

Durch immer weiter steigende Performanzanforderungen wird in immer mehr Bereichen anstelle von Einkernprozessoren auf Mehrkernprozessoren gesetzt. Dieser Wechsel ist im Bereich von Desktop-PCs oder Smartphones bereits vollzogen, im Bereich der eingebetteten Systeme ist der Umbruch jedoch noch im Gange. Durch die parallele Ausführung von Programmen kann sowohl die Performanz gesteigert als auch die Leistungsaufnahme reduziert werden. lesen

Hilfsmittel und Werkzeuge für das Multicore-Debugging

Die Suche nach des Pudels Kern

Hilfsmittel und Werkzeuge für das Multicore-Debugging

Reichte im Consumer-Markt oft das Aufspüren falsch geschriebener Variablen, ist das Debugging industrieller Multicore-Systeme weitaus komplizierter. Vom Hersteller gelieferte Hilfestellung entfalten oft nur in Kombination mit leistungsstarken Tools volle Wirkung. Ein Beitrag über derzeitige Grenzen und Möglichkeiten verschiedener Lösungsansätze. lesen

Debugging: Multicore ist nicht gleich Multicore

Debugging: Multicore ist nicht gleich Multicore

Für MCU-Multicore-Architekturen in „Deeply-Embedded“-Anwendungen gelten andere Spielregeln als beim symmetrischen Multiprocessing auf identischen Cores mit Support eines kapselnden Betriebssystems. Eine Erkenntnis, die Chip-Anbieter, Tool-Hersteller und Anwender mit völlig neuen Herausforderungen konfrontiert. lesen

Hand in Hand für das Multicore-Debugging und -Tracing

Hand in Hand für das Multicore-Debugging und -Tracing

Die Anzahl der Cores in Multicore-Prozessoren steigt stetig. Prozessor- und Debuggerhersteller müssen eng zusammenarbeiten, um ein effizientes Debugging zu ermöglichen. lesen

Entwicklungen in der Embedded-Multicore-Virtualisierung meistern

Software- & Prozessortechnik

Entwicklungen in der Embedded-Multicore-Virtualisierung meistern

Viele Jahre lang war die Virtualisierung das Flaggschiff der Serverwelt. Die steigende Komplexität und Vielfalt der Embedded-Systeme verlangt nun aber nach einer Virtualisierungstechnik. lesen

Software-Architekturen für die nächste Generation von Embedded-Systemen

Multicore

Software-Architekturen für die nächste Generation von Embedded-Systemen

Moderne Multicore-SoCs bieten Softwareentwicklern eine hohe Leistungsfähigkeit, die gesteuert und kontrolliert werden muss. Der erste Schritt ist, die unterschiedlichen Architekturen und ihre Vor- und Nachteile zu verstehen. Die richtige Entscheidung kann zu erfolgreichen Designs für viele kommende Produktgenerationen führen. lesen

C-Code für die Parallelisierung analysieren

C-Code für die Parallelisierung analysieren

Mit dem Vormarsch von Multicore-Architekturen rückt auch das Thema Parallelisierung von Software wieder in den Mittelpunkt des Interesses. Wo aber sollte man für eine effiziente Parallelisierung ansetzen? lesen

Firmen stellen vor:

Parasoft® Deutschland GmbH

Parasoft® Test™

Parasoft Test bietet vollständige Lifecycle-Tests für Entwicklungen in verbreiteten IDEs

QA Systems GmbH

Cantata Team Reporting - Management Dasboard

Mit Cantata Team Reporting können Teams effektiver zusammenarbeiten.

Downloads:

Parasoft® Deutschland GmbH

Parasoft SOAtest - API Testing for the Enterprise, IoT, and Embedded

As applications grow increasingly connected, the security, functionality, and performance of an application’s “mashup” is only as strong as its weakest link. ...

MicroConsult Microelectronics Consulting & Training GmbH

Mit durchdachter Software-Usability Wettbewerbsvorteile erzielen

Die Qualität von industrieller Software stellt für Unternehmen einen entscheidenden Wettbewerbsfaktor dar. ...