提供非對(duì)稱多核處理器提高性能可預(yù)測(cè)性

通用多核處理器已被推廣為網(wǎng)絡(luò)通信處理的解決方案。實(shí)際上，它們無法解決下一代網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施所需的可擴(kuò)展性、確定性和易于編程的問題。一種將多核處理器與網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化加速器引擎和 C 可編程庫相結(jié)合的非對(duì)稱多核方法可應(yīng)對(duì)下一代網(wǎng)絡(luò)的挑戰(zhàn)。

實(shí)現(xiàn)確定性性能是網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商確保跨各種流量配置文件和應(yīng)用程序的可靠性的關(guān)鍵要求。在單核、雙核或四核處理器上運(yùn)行應(yīng)用程序時(shí)，多核處理器可以應(yīng)對(duì)性能挑戰(zhàn)。但是，當(dāng)擴(kuò)展到八個(gè)或更多內(nèi)核時(shí)，性能擴(kuò)展通常會(huì)降低。在某些情況下，八核提供的性能并不比四核好，而 16 核的運(yùn)行速度實(shí)際上比八核慢。

網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序往往是數(shù)據(jù)密集型的，通用多核處理器極易受到內(nèi)存延遲對(duì)性能的影響。與內(nèi)存負(fù)載相關(guān)的內(nèi)存延遲的非線性（圖 1）與與內(nèi)存延遲相關(guān)的處理器性能的非線性相結(jié)合，可能導(dǎo)致不可預(yù)測(cè)和不可靠的性能。LSI 為解決這個(gè)問題而采用的創(chuàng)新方法是非對(duì)稱多核處理器，它將通用處理器與專用加速器相結(jié)合，用于特定的數(shù)據(jù)密集型任務(wù)，從而形成一個(gè)最佳的、可擴(kuò)展的解決方案。

圖 1：非對(duì)稱多核處理器通過結(jié)合通用處理器和加速器來解決內(nèi)存延遲的非線性問題，從而提高性能可預(yù)測(cè)性。

網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施應(yīng)用程序往往涉及復(fù)雜的處理、密集的內(nèi)存利用率和實(shí)時(shí)的確定性要求。非對(duì)稱架構(gòu)通過在通用多核處理器和專用加速引擎之間無縫分配工作來應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)。這些加速器專門設(shè)計(jì)用于容忍內(nèi)存延遲并以可預(yù)測(cè)的方式執(zhí)行。這種方法還允許使用更少的通用多核處理器和更少的代碼行來構(gòu)建應(yīng)用程序。不對(duì)稱方法簡(jiǎn)化了擴(kuò)展挑戰(zhàn)，并以更低的成本和功耗提供了更具確定性的性能。

網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序需要靈活的操作系統(tǒng)方法。這種靈活性不僅是為了滿足應(yīng)用程序的要求，也是為了支持 OEM 傳統(tǒng)軟件的順利遷移，并使設(shè)計(jì)人員能夠?yàn)樘囟☉?yīng)用程序選擇正確的操作系統(tǒng)。在不引入開銷的情況下同時(shí)支持不同內(nèi)核上的多個(gè)操作系統(tǒng)非常重要。在 LSI，我們的硬件和軟件從一開始就考慮到了這一切，為網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序中使用的各種操作系統(tǒng)提供靈活的支持。

需要編譯器、模擬器和調(diào)試器等軟件工具來支持這些處理器。模擬器必須速度快，支持真實(shí)世界的吞吐量和流量類型，并準(zhǔn)確執(zhí)行軟件調(diào)試。理想情況下，集成工具以在單一環(huán)境中實(shí)現(xiàn)端到端軟件開發(fā)。

LSI 通過六代通信處理器開發(fā)了一個(gè)集成的軟件開發(fā)環(huán)境。這些工具已經(jīng)通過多年的實(shí)際部署得到強(qiáng)化。LSI 提供了一個(gè)高級(jí)開發(fā)工具包 （ADK），它由高度可擴(kuò)展、客戶可擴(kuò)展的模塊組成，這些模塊可以組合起來以實(shí)現(xiàn)快速、輕松的應(yīng)用程序開發(fā)。這些功能特定的模塊可以無縫地快速開發(fā)利用無線、有線和企業(yè)網(wǎng)絡(luò)的非對(duì)稱多核架構(gòu)的應(yīng)用程序。

下一代網(wǎng)絡(luò)和應(yīng)用程序不斷增長(zhǎng)的性能需求，加上用戶對(duì)可靠性和服務(wù)質(zhì)量的期望，需要專門構(gòu)建的非對(duì)稱多核架構(gòu)以最低的功耗和成本實(shí)現(xiàn)線速、確定性的性能。用于網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施應(yīng)用的 LSI 解決方案通過多核處理器和加速器的正確組合進(jìn)行了優(yōu)化，以提供可擴(kuò)展、可靠和確定性的性能。我們稱其為“正確完成多核”。

審核編輯：郭婷