去年七月，華為、博世(Bosch) 、賽靈思(Xilinx)先后對一家位于英國布里斯托爾的半導(dǎo)體公司XMOS進行了“戰(zhàn)略性”投資，這使得面向嵌入式應(yīng)用的多核微處理器市場再次成為業(yè)界關(guān)注的焦點。相對于目前較為成熟的通用MCU、以及已得到一定應(yīng)用量的可編程FPGA來講，是什么令到這些世界級大咖加入到這一新興開發(fā)中來，想是必有過人之處。近期，《國際電子商情》邀請到XMOS公司亞太區(qū)銷售總監(jiān)李錦龍和中國區(qū)銷售經(jīng)理張少雄，來談?wù)刋MOS低成本、可編程多核微控制器的主要特點，以及近兩年來XMOS在行業(yè)開發(fā)上的最新動向，相信也可以為中國同類型廠商提供另一條不錯的開發(fā)思路。 節(jié)省開發(fā)成本和開發(fā)時間 在可編程開發(fā)領(lǐng)域，一般是通過FPGA+DSP或者FPGA+MCU來做系統(tǒng)；但如今，從英國布里斯托爾大學(xué)剝離出來成立的XMOS公司采用專有eXtended 架構(gòu)的xCORE可編程多核微控制器，只需用一個芯片就能提供整體方案，不但節(jié)省板子空間，更能簡化開發(fā)過程，節(jié)省開發(fā)成本和時間，采用C/C++編程，用一套開發(fā)工具、一套開發(fā)流程、一個軟件版本管理即可。 那么，它是如何做到的呢？簡單來講，XMOS提供的芯片方案就是在硬件層實現(xiàn)了一個實時性的操作系統(tǒng)，以XMOS公司最新發(fā)布的xCORE-200系列為例，如下圖如示：

●實際上，eXtended 架構(gòu)很簡單，里面的xcore 就是它的邏輯核，它們是并行跑的，每個xcore 都有自己一套獨立的寄存器組，在運行過程中是自動處理的，核與核之間用xconnect來通信； ●而且這個xconnect通道非常獨特，在芯片核與核之間它可以提供達到1Gbps 的通信速率，并且對所有核來說都是0延時；另外，還有一個獨特的地方，就是如果板子上有兩顆芯片，也可以用xconnect 連接起來，且他們之間的通信速度可以達到500mbps，也是0延時，而且這個距離可以幾米遠(yuǎn)； ●XMOS芯片的概念就是用軟件去實現(xiàn)硬件外設(shè)功能（主要在數(shù)字部分），編程語言大部分是C和C++，通過軟件調(diào)用各種接口IP來實現(xiàn)硬件配置，高效編譯成形，大大加快了產(chǎn)品上市的時間； ●包括它實時、靈活的通用輸入/輸出GPIO，每個GPIO 都有多種靈活功能，而且是獨立執(zhí)行的，不需要CPU干預(yù)，大大減輕了CPU的負(fù)擔(dān)； ●同時XMOS芯片還是一個時間可確定的架構(gòu)，因為沒有中斷，不涉及出棧入棧（硬件自己處理了）的動作，所有你的代碼執(zhí)行時間是完全可預(yù)測的，例如，你的代碼第一行到第100行需要多少時間執(zhí)行是可以通過開發(fā)工具里面的時間分析工具算出來的。 尤其值得一提的是，在最新推出的xCORE-200系列中，通過在單一器件上集成16個高性能32位RISC處理器內(nèi)核，首批xCORE-200器件提供了高達2000MIPs的實時計算能力；同時它也是第一種可商用的、帶有可編程MAC層的、支持互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)頁服務(wù)器的10/100/1000千兆以太網(wǎng)解決方案。據(jù)介紹，目前XMOS已開始向思科、Helitune和Pivitec付運首批xCORE-200千兆以太網(wǎng)多核微控制器，主要用于專業(yè)音頻與新興千兆網(wǎng)速物聯(lián)網(wǎng)（IoT）應(yīng)用中。 該系列完整的產(chǎn)品線如下圖所示。xCORE-200系列第一個成員XE216-512-TQ128的樣品現(xiàn)已可以提供，大批量訂購時的價格將低于4.75美元，并且將有一整套器件在接下來的幾個月里面市。帶有24個與32個高性能32位處理器內(nèi)核的先進xCORE-200產(chǎn)品將在2015下半年供貨。

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{pagination} 什么樣的系統(tǒng)開發(fā)可以優(yōu)先考慮XMOS？ 工程師在XMOS芯片方案上進行開發(fā)時，特別要注意要有操作系統(tǒng)的概念去開發(fā)，從傳統(tǒng)的流水線設(shè)計程序轉(zhuǎn)到并發(fā)性設(shè)計，把單任務(wù)的代碼分散到多任務(wù)。那么，開發(fā)什么樣的系統(tǒng)時可以考慮選用這種芯片方案呢？當(dāng)然，首選的是——對實時性、靈活性要求較高、需要高速并行處理的應(yīng)用。 例如，在數(shù)據(jù)采集應(yīng)用中，那些對實時性和數(shù)據(jù)吞吐量較高的場合，可以利用XMOS平臺實時、靈活的輸入輸出I/O接口、更多各種類型的串口、CAN、高速USB、以太網(wǎng)接口等來滿足多種需求。針對服務(wù)類機器人的開發(fā)上，目前韓國已有一家公司采用XMOS平臺開發(fā)出家庭老人服務(wù)機器人，系統(tǒng)無需輔設(shè)導(dǎo)軌，通過內(nèi)部快速控制回路和多軸之間的實時通信、協(xié)作，機器人能記憶每次行走的路線，及時避開障礙物。 另外，在物聯(lián)網(wǎng)中轉(zhuǎn)部份的網(wǎng)關(guān)和橋接部分，特別是在汽車電子需要多個CAN，以及CAN與以太網(wǎng)的聯(lián)接上，為了實現(xiàn)車聯(lián)網(wǎng)中各種汽車車身數(shù)據(jù)的大聯(lián)網(wǎng)要求，借助XMOS芯片方案可以達成不同協(xié)議之間的轉(zhuǎn)換，包括CAN、以太網(wǎng)、云端應(yīng)用等等，這些也可以擴展至安防、樓宇自動化等范疇。而一些實時要求較高的網(wǎng)絡(luò)，例如需要進行實時操作的應(yīng)用，以及極具發(fā)展?jié)摿Φ腁VB網(wǎng)絡(luò)音視頻實時傳輸技術(shù)等，都是XMOS技術(shù)平臺的擅長之處。還有智能控制及先進人機界面的開發(fā)，可以通過接入多種控制信號（如手勢控制、超波控制等等），在XMOS芯片內(nèi)部嵌入控制識別算法，以實現(xiàn)高精度、快速準(zhǔn)確的判斷和控制。

同時，XMOS強調(diào)，公司目前渴望在上述新興市場上尋找創(chuàng)新型中國公司建立合作伙伴關(guān)系，一方面借助自己的技術(shù)實力，協(xié)助中國廠商實現(xiàn)產(chǎn)品開發(fā)；另一方面，也可以也可以運用公司目前在國外的渠道通路，積極幫助中國廠商開拓海外市場。 為了加大對中國開發(fā)廠商的支持力度，近期，XMOS公司除了在其網(wǎng)站內(nèi)容方面加快了漢化程度之外；公司還升級了其xTimeComposor工具套件，其中分為免費的、面向個人用戶的開發(fā)工具和xSOFTip庫，以支持客戶快速實現(xiàn)其應(yīng)用；以及收費類面向大客戶企業(yè)版的線上支持工具。 本文為《國際電子商情》原創(chuàng)，版權(quán)所有，謝絕轉(zhuǎn)載 本文下一頁：高清Hi-Fi應(yīng)用尤為成功

{pagination} 高清Hi-Fi應(yīng)用尤為成功 實際上，通過多年來的投入與經(jīng)驗積累，XMOS芯片方案在Hi-Fi音頻應(yīng)用領(lǐng)域的開發(fā)頗有成就，并與多家國際品牌廠商保持緊密的合作關(guān)系。 其中，SONY索尼就是一個代表。例如，去年索尼發(fā)布的發(fā)燒級便攜式耳機放大器PHA-2（見下圖）就選用了XMOS的USB音頻解決方案，使用了xCORE XS1-U8-64 8內(nèi)核多核微控制器。PHA-2將多個高保真USB接口與一個高分辨率DAC和一個高質(zhì)量的耳機放大器結(jié)合在一起。xCORE可通過USB解析Audio Class 2和直接數(shù)字流（DSD）高保真音質(zhì)，能夠處理采樣率高達到384kHz和全24位解析度的音樂文件，從而提供演播室級質(zhì)量的數(shù)字音頻。并且在半年之后，在索尼新一代產(chǎn)品PHA-3中同樣采用的XMOS公司的芯片方案，新產(chǎn)品開發(fā)速度之快可見一斑。

而近期，XMOS在移動高解析度音頻市場上也大有斬獲。在與Oppo的合作的發(fā)燒級Blu-ray播放器和耳機放大器中，通過采用基于xCORE-200多核微控制器處理器的xCORE-AUDIO Hi-Res系統(tǒng)級芯片（SoC），可以將每個比特都完美的USB音頻、先進的輸出格式，與高達甚至高于384kHz的采樣率結(jié)合在一起，為高解析度音頻市場帶來一種全新的方案。

xCORE-AUDIO處理器基于xCORE-200多核微控制器，專為滿足高解析度消費性音頻與復(fù)雜的多通道專業(yè)音頻應(yīng)用的需求而設(shè)計，除了主要針對立體聲高解析度USB耳機放大器、解碼器（DAC）和功率放大器（AVR）市場的xCORE-AUDIO Hi-Res系列之外；還包括面向?qū)I(yè)用戶和專業(yè)音頻應(yīng)用，如DJ工具包、混音、音頻內(nèi)容創(chuàng)作和遠(yuǎn)程會議技術(shù)的xCORE-AUDIO Live系列。該系列兩條產(chǎn)品線的具體規(guī)格如下表所示。

據(jù)了解，目前立體聲Hi-Res-2系列已開始向首批客戶提供樣片，大批量訂購時的價格將低于2美元，而xCORE-AUDIO Live的首批產(chǎn)品也將于近期推出。 本文為《國際電子商情》原創(chuàng)，版權(quán)所有，謝絕轉(zhuǎn)載