Altia
Entwicklung von Automotive-Clustern leicht gemacht
Fortsetzung des Artikels von Teil 1
Effizienz versus Standardlösung?
Die Innovationen der Chip-Hersteller sind durch Automotive Applikationen getrieben. Sie entwickeln neue embedded Prozessoren, die den Cluster-Entwicklungsteams erlauben, immer bessere Ergebnisse mit zunehmend preiswerteren Chips zu erreichen. Dabei stellt es sich für den Clusteringenieur als Herausforderung dar, die erweiterten Funktionen dieser neuen Hardwaresysteme so zu nutzen, dass sie dem ausgewählten Prozessor das bestmögliche Ergebnis abfordern können. Durch die Wahl einer geeigneten Hardwareplattform kann ein signifikanter Leistungsgewinn erzielt und dennoch die Materialkosten (BOM) niedrig gehalten werden.
Zum Beispiel bieten einige Plattformen mehrere GPUs, um mehr Inhalte auf das Display zu bringen. Die parallele Verwendung von unabhängigen GPUs kann die Leistung für grafikintensive Applikationen erheblich beschleunigen, da kostbare CPU-Zeit nur verwendet wird, um sogenannte Renderlisten (Aufgabenbeschreibung) für die GPUs zu füllen, die diese dann parallel und unabhängig von der CPU ausführen. Oftmals sind die verwendeten GPUs anbieterspezifisch wie zum Beispiel Dave/2D auf Renesas-Prozessoren, das IRIS Graphiksystem auf den aktuellen Cypress-MCUs oder die verschiedenen GCxxx-GPUs auf NXP-Komponenten. Diese grafischen Libraries sind plattformspezifisch angepasst und Altia arbeitet in enger Partnerschaft mit diesen Halbleiteranbietern zusammen, um die beste Performance auf der jeweiligen Hardware zu erhalten.
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Ein sehr nützliches Feature von einigen Hardware-Plattformen sind sogenannte Hardware-Layer. Fast jedes moderne Cluster-User-Interface besteht aus Grafikelementen, die übereinandergestapelt werden. Dies bedeutet, dass das System alle in einem Bildschirmbereich beteiligten Graphikelemente bearbeiten und kombinieren muss, um diesen Bereich neu zu zeichnen. Hardware-Layer nehmen der CPU/GPU diese Arbeit ab. Sie unterstützen sogar einfache Animationen, wie das Ändern der Sichtbarkeit oder das Bewegen von Objekten über den Bildschirm ohne Nutzung der CPU/GPU. Darüber hinaus können Layer – bei richtiger Verwendung – ROM- und RAM-Anforderungen deutlich reduzieren.
Wenn Sie an ein Kombiinstrument denken, ist das Hintergrundbild typischerweise ein Layer. Die Nadeln, welche zyklisch aktualisiert werden müssen, sind in einem eigenen Layer, und sicherheitskritische Anzeigen befinden sich in einem dritten Layer. Die Elemente in den letzten beiden Layern kommen wahrscheinlich mit weniger Detailstufen/Farbtiefe aus als der Hintergrund. Ohne Verwendung von mehreren Hardware-Layern würde die Bildqualität für den Hintergrund den Gesamtspeicherbedarf nach oben treiben. Die Anforderungen an die Bildqualität, und die Möglichkeit diese für die einzelnen Layer zu trennen, bedeutet, dass wertvoller Speicher gespart werden kann. Zwischen hoher und niedriger Qualität befinden sich natürlich in Wirklichkeit sehr viele mögliche Abstufungen, was dem Entwickler den Raum gibt, die optimale Qualität bei bestmöglichem Speicherbedarf abzuwägen.
Das gewissenhafte Konfigurieren der verfügbaren Hardware-Layer, angepasst an die jeweiligen Graphikkomponenten vervielfacht den Speichergewinn, wenn man die überraschend hohe Anzahl von Objekten in einem modernen Cluster-Design betrachtet. In einem einfachen Modell für ein Display mit einer Auflösung von 800 x 480 Pixeln und einem einzigen Hintergrund und nur acht Buttons erreicht man mit Altia-Tools eine RAM-Ersparnis von bis zu 50 Prozent und der ROM-Speicherbedarf kann um mehr als 0,5 MByte reduziert werden, wenn man Hardware Layer verwendet.
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