SDSoC让嵌入式软件工程师更有作为

本刊记者 薛士然

Xilinx在2015年2月底推出了16nm的UltraScale＋系列产品，为了帮助广大嵌入式工程师能够更好地利用Zynq全可编程SoC和MPSoC进行创新产品的开发，仅半个月之后Xilinx又推出了全新的SDSoC开发环境。这是Xilinx公司SDx开发环境中，继SDNet、SDAccel之后的第三个成员，能够为软件工程师和平台开发人员提供类似ASSP编程体验的C和C＋＋环境，主要面向嵌入式控制应用，如医疗、视频、汽车、家电等。

物联网是当前的一个发展热点，随着物与物以及人与物之间互联互通的增强，很多新产品会采用基于SoC的开发平台，这样便于企业以更快的速度将产品推向市场。而且为了实现产品硬件的差异化，许多平台开发人员会使用FPGA实现任意（Any－to－Any）互连，此外，许多系统也将FPGA作为用于实现关键功能和算法加速的协处理器。正是在这样的背景下，Xilinx推出了SDSoC开发环境，即使是不熟悉FPGA开发的工程师也能很快使用这一工具，将许多创新想法变成现实。

Xilinx全球销售部亚太区市场及销售副总裁杨飞介绍说，SDSoC可提供系统级的特征描述、利用可编程逻辑实现软件自动加速、自动系统连接生成，以及各种库以加速编程工作，能够帮助最终用户和第三方平台开发人员快速定义、集成和验证系统级解决方案，这样不仅解决了很多公司缺少硬件开发资源的问题，而且有助于让更多的嵌入式软件开发人员充分发挥软硬件“全可编程”器件的优势。

这是新的开发环境，却是工程师所熟悉的

虽然SDSoC是Xilinx新推出的一个开发环境，但是能够提供很多嵌入式工程师已经熟悉的类似ASSP的编程体验，其提供的Eclipse IDE可用于开发运行于裸机或Linux和FreeRTOS操作系统上的C／C＋＋应用。杨飞介绍，目前SDSoC还仅能支持这三个操作系统，未来将会扩大支持的范围。SDSoC可用于开发各种完整的异构多处理系统，包括运行在ARM／NEON处理器上的软件和可编程逻辑中的软件加速器，还能将现有的HDL IP模块反复用作C语言可调用的库。传统的开发过程中，硬件和软件是两个流程，这样可能导致开发延迟、系统架构与性能的不确定性，而SDSoC在开发工程师熟悉的嵌入式框架中实现快速系统特性描述和可编程逻辑软件加速，而且SDSoC还可为软件团队提供简单的GUI选项，用于选择在可编程逻辑中加速的功能，SDSoC编译器将生成准备在目标平台板上运行的所有必备硬件和软件。

这是一款事半功倍的工具

杨飞强调，这是一款能够加快产品开发进程的工具，原来两个月的开发，使用SDSoC工具后能够在两周内完成。SDSoC开发环境可以通过两种方式加速Zynq SoC和MPSoC开发进程。第一种是，软件开发人员借助Xilinx平台、第三方平台或者最终用户平台，可以比使用传统硬件／传统软件开发流程更快地启动开发；第二种是采用SDSoC，可以消除在将可编程逻辑用作软件加速器时，软件团队和硬件团队之间常发生的反复变更，真正加速整体系统开发进程。

SDSoC的全系统优化编译器，能够提供数据自动连接，不需要软件工程师了解硬件数据的连接，原来需要硬件工程师做的工作将由SDSoC自动来完成，这样就大大节约了开发成本。

SDSoC采用基于PC采样的非侵入式编译器和标准的GPROF编译器，能够帮助用户配置其自身软件应用，以识别占用时间最多且适用于硬件加速的功能。而且，SDSoC还具备快速系统性能和器件利用率估算功能，能够迅速完成系统级架构探索，以实现最佳性能、资源利用率和功耗。

SDSoC为系统架构师和平台开发人员提供专家级的使用模型，可为Zynq全可编程SoC开发板（如ZC702、ZC706等）以及第三方和市场特定平台（如Zedboard、MicroZed、ZYBO和视频图像开发套件）提供板支持包（BSP）。这些BSP中包含的元数据可让SDSoC进行平台抽象，以便嵌入式软件开发工程师和系统架构师加速产品开发进程。

Xilinx亚太区Zynq业务拓展经理罗霖还亲自演示了利用SDSoC开发的一个视频监控的Demo，从最后的效果可以看出，显示画面非常清晰流畅，而采用传统的开发方法显示出来的画面则非常卡。关键是效果非常好的同时，还大大节约了开发时间，这就是SDSoC这款开发工具带给嵌入式工程师的最大好处。

SDSoC是Xilinx推出的开发工具，但却是一款所有嵌入式软件开发工程师都可以使用的工具，即使不了解FPGA的工程师也可以快速使用，因为Xilinx的愿景就是希望未来的智能化系统不再依赖于底层硬件，让更多的软件工程师使用FPGA进行产品创新。