回憶之異質雙核心平台通訊機制

前言:

這篇也是一篇回憶，但跟前面主題無關，因為覺得有趣，因此單獨寫一篇。

緣起:

研究所時，這應該是教授一開始希望我做的方向，但要做什麼不明，最終找不到題目，也是差不多看了一年左右。

異質雙核心平台:

當時手機熱門，TI(德州儀器)推出了平價版本的手機開發板OMAP5912，我們Lab買了幾塊，並以此申請教育經費在系上採購幾十塊給學生上課教學實習用。
學期後，教育部還有審查委員來查看我們這門實習課成果，我為此實做了好幾個專題掛給學生，用於展示😂。
當時有趣的是，我其中一個專題是用OMAP5912 Linux + DSPGateway，按照範例寫最基本的DSP Timer，DSP端倒數計時10秒，然後透過DSP Gateway回傳timeout，Linux端顯示倒數結束。
其中一個評審委員是成大的教授，看到當下問我，OMAP5912有幾種通訊機制，我跟教授說，有2種，TI有一套，Linux有開源一套。
教授回我說，嘿嘿嘿...不對，有3套。第三套是我Lab做的。😄
看得出，這位應該是主要的技術委員，他開心，審查就順利結束。😆

何謂異質雙核心平台是什麼？為何多半用於手機？
在手機上，通常會有單獨一顆CPU專門用於通話時的音訊編碼/解碼，這顆CPU在Nokia與TI那個年代，通常是DSP，DSP強項是快速傅立葉變換，關於傅立葉轉換，我一直學不會😂
因此分工上，主系統運作在ARM9(當時還是ARM9)，通話時的音訊處理在DSP。
因為2顆CPU不同性質，因此稱為異質雙核心平台。

延伸一點，後來的手機SoC從ARM + DSP變成ARM + ARM，但第二顆ARM延續DSP作用，一樣是用於音訊編碼/解碼，但TI自此跌落手機SoC神壇，因為TI特色與強項是DSP。

異質雙核心平台有個特色，和雙CPU系統不同在於，雙CPU系統通常是多核心或者多Socket，CPU完全相同，設計完全一致，雙CPU甚至可能會要求型號完全一樣，因此在OS裡面，通常當作相同東西處理，也就共用Cache，甚至Interrupt都在OS共同處理。
但異質雙核心平台不同，異質雙核心平台的DSP端，有自己的OS(TI提供的稱為DSP/BIOS)，和ARM端有一塊共用的Cache，其他都是各自獨立的，因此，兩端通訊，主要透過互相觸發對方的Interrupt和在Cache上面收放資料進行通訊。

延伸一點，當時Nokia與TI雖然緊密合作，但TI提供了自己的DSP/BIOS以及自己的通訊Driver - DSP/BIOS Link，而Nokia則開發/維護/實做開源的DSP Gateway。

好，終於把異質雙核心平台介紹完了。

異質平台的起源:

在Paper survey過程中，主軸在異質平台的通訊，於是一路溯源，猜猜看ARM + DSP這種異質平台最早可以追朔出什麼？

這種異質通用CPU + DSP的組合，可以追溯到魚雷系統開發，想想很合理，魚雷其實就是麥克風音頻分析與自動化控制，而音頻處理一直是DSP的強項，因此異質通用CPU + DSP的組合，最早出現在魚雷系統上。
Paper年份在後來PC普及後，我還記得小時候電腦沒有音效卡，當時要買「聲霸卡」這種音效卡，而在音效卡剛出現的那些時間，則開始出現很多PC + 音效卡的Paper，為何呢？
因為音效卡本質上也是DSP，對於當時的Windows來說，PC + 音效卡的驅動程式，其實就是異質平台的通訊驅動程式。

差別只在於，早期是硬體間用介面卡互連的子系統(subsystem)，OMAP平台則是兩顆CPU做在一起，只透過Cache和Interrupt互連。

現在筆電、手機很常見，音效都沒有卡了，直接做到SoC裡面了，或者有像I2S這樣的界面可以接，連接標準和驅動程式都有了，但在這些東西裡面，其實都帶有很高深的技術，換個場景，就會用在意想不到的地方。