四、多核嵌入式处理器的应用现状
在流媒体处理器方面，如cradle公司的8个DSP+16个32位RSIC处理器的单芯片处理器可用类似于C语言的环境开发和重构H264等应用流媒体嵌入式系统。是一种典型的多核嵌入式处理器。多核处理器的开发应用系统重构和芯片架构设计是近年来嵌入式系统行业的前沿技术之一。2004年多核嵌入式处理器已成为重要的发展方向。
下面仅介绍以竞争激烈的3G手机为代表的多核应用处理器的技术和发展现状。
手机的第一代是模拟式的；第二代手机是数字式的，但仅以通信为主，使用基带处理器就可以了；第三代是多媒体手机，使用的是基带处理器（或基带芯片组）+多媒体应用处理器的多核多处理器体系结构。一般基带的变化较小，如果不变，采用基带固定的模组芯片也就可以了，若照顾到基带的变化或升级需要可用基带处理器。手机的多媒体应用，花样很多，要求各异，变化极快，值得研制专用的既快速又灵活的应用处理器。多媒体应用处理器需要接解决如下一些技术难题：2D/3D图像加速、JAVA加速、百万像素的相机、流媒体音视频播放、交互游戏机等；此外，还要有与之配套的新型高速存储器和相应的高速接口以及它们的扩展性和升级灵活性。运行如此复杂的应用处理器，配套的操作系统自然非常必要。
一般基带要用ARM7+DSP双核的处理器，应用处理器用ARM9+DSP双核处理器，总共是4核双处理器，或者是简化基带改用单核，总共是3核双处理器的结构。
基带用处理器（或基带芯片组）+应用处理器的好处：1，仅用单处理器时，必须数G`乃至数十GMIPS的DSP及高速RISC的双核结构，不仅价格昂贵而且硬件对多媒体的特殊支撑不力，2，基带独立于应用处理器，少变的基带不会因频繁变化的应用而蒙受牵连，利于快速上市；3，应用处理器工作时，可令基带处理器进入睡眠模式，延长电池寿命。
五、基于FPGA设计嵌入式系统成为趋势(SoC与FPGA)
1.SoC /SiP
20世纪90年代中期因使用ASIC做出芯片组的启发，萌生使用多个不同的功能模块，一次性地直接集成于一颗硅片上的想法。这种芯片，初始起名叫System-on-a-Chip（SoC）,直译中文名是系统芯片。近来又提出了SIP
(Silicon in Package)的概念。如将规则逻辑的SRAM、不规则逻辑的微处理器及功率半导体器件混合封装在一个芯片中。
如何界定SoC，认识并未统一。但可以归纳如下：
· SoC应由可设计重用的IP核组成。IP核具有复杂系统功能，并可交易。
· IP核一般采用深亚微米以上工艺技术
· SoC中可以有多个MPU、DSP、MCU或其复合的IP核
· SOC是软/硬件协同设计的产物
SoC是用复杂功能的VLSI级、可重复使用的IP核做为部件，集成的嵌入式应用系统。生成专用应用系统的效率非常高，堪称是激烈竞争时代的利器。SoC因提供方式的不同而分为硬核、软核、和固核。IP核三大类，即：
· 逻辑核-包括CPU、时钟电路、定时器、中断控制器、串并行接口、其它外围设备、I/O端口、以及用于各种IP核之间的粘合逻辑等等，
· 存储器核-包括各种易失、非易失以及Cashe等存储器
· 模拟核-包括ADC、DAC、PLL以及一些特殊场合用得高速模拟电路
SOC和SIP是目前正处于快速发展之中的嵌入式技术。是未来嵌入式系统产业的基础。
2.32位SOpC
SOpC是硬件可配置的SOC。SOpC一般是在FPGA硅片上嵌入MCU IP核的SOC。SOpC的特点是硬件具备可重构性。FPGA便于系统设计和维护，软件又可编程,体现自我定制微处理器软件的灵活性。
Altera于 2000年生产了首例嵌入32位ARM IP核的Excolibur
SOpC。接着又生产出32/16位Nios MPU软核的Stratix。 现在又有嵌入NiosII的SOpC。
Xilinx生产的是嵌入32位PowerPC MPU核的Virtex
II SOpC。
其它PLD制造商也都纷纷的在自己的FPGA上嵌入了不同位数的MPU/MCU。
一般各SOpC生产厂都提供一块装有SOpC的开发评估板，为用户备好硬、软件同步开发的良好环境，帮助目标产品的提前上市。这些PLD制造商都提供现成的硬件编程工具和丰富的逻辑元件库供用户使用。
使用SOpC开发SOC产品有如下优点：
1.用设计重用IP核开发SOC的方法尚处建设阶段，而SOpC方法已经现实可用。
2.SOpC著名厂商多俱20多年坚实功底，其硬件编程的各种工具和兼顾第三方的功能库等，都已精良完善。基于查表算法的FPGA已经达到单片上构建多核DSP或多个DSP处理器的水平，可以满足当前通信、音视频和图像应用的需要。
3.SOpC绕开了SOC方法虚拟插口的困扰、IP的黑箱认证的困难，同时也避免了SOC的IC设计和流片过程。
4.大幅度缩短上市时间。
5.经济实惠。
SOpC方法的不足之处：
(1)SOpC芯片上的资源不免会比SOC有所浪费。
(2)片上处理器受限于厂家的设定，缺乏选择的灵活性。
(3)缺乏独立于FPGA器件厂商的第三方EDA工具支持。
3.8位pSOC
pSOC最初的意思是个人订制SOC（person SOC）
8位MCU pSOC的现状归纳如下：
(1)MCS-51核的pSOC居多。有：ST公司的μPSD32xx，Cypress的CY8C264xx和CY8C266xx，Triscend的E5等。
(2)非MCS-51核的pSOC只发现一家。它是Atmel公司的8位RISC AVR核pSOC，AT94K40。
(3)它们各自都提供配置硬件用的软件工具，有的还免费提供。
综观所有的pSOC，不论多少位数，最容易上手，体验两维自由度灵活性的当推ST公司的8位pSOC(如μPSD32xx)。理由是：
(1)8位微处理器复杂性低、简单，尤其是MCS-51核，因是8位的事实标准，早已掌握的人数最多，应用最广，软件编程这一半不用再学。
(2)硬件编程的PLD部分就是过去大家熟知的WSI公司的技术。当时是WSI公司专门生产通用的微处理器伴侣，集成有存储器的可编程外设接口芯片。从今天的观点来看，当时的（MCU/MPU+伴侣芯片）就是两件头的pSOC。现在WSI被ST收购，故由ST完成单片的MCS-51
pSOC，所以它的技术成熟，软硬两方面的开发工具齐全、现成。
(3)μPSD由许多硬件可编程方面的特色，如灵活的存储管理能力，现代USB接口，动态IAP等。
另外，Cypress公司的8位 pSOC是一种混合信号阵列嵌入式器件， 可对模拟、数字和MCU进行编程配置，具有动态重配置功能。
