对称多处理 (SMP) 的应用优势分析

能提高一倍的浮点单元;

优化的 1 级高速缓存可最大限度地降低时延与功耗;

Thumb®-2 技术可将存储器要求降低 30%;

TrustZone® 技术支持可靠的安全应用;

L2 高速缓存控制器支持低时延、高带宽存储器存取;

CoreSight™ 多内核调试与跟踪架构可在开发调试期间提高可视性。

Cortex-A9 MPCore 内核比 Cortex-A8 更小，在降低功耗的同时提高了处理效率。可扩展峰值性能与高级电源管理相结合，使 Cortex-A9 MPCore 性能超过了同类单内核架构，并可为多内核设计提供明显的优势。Cortex-A9 MPCore 不但能够实现可扩展至多个市场的统一平台，同时还可充分利用通用软件开发来降低研发成本，加速产品上的市进程。

SMP 赋予应用与产品的优势

目前，制造商希望投资于一款能够使其在不同级别产品中充分利用与扩展、并同时满足未来需求的平台。SMP 能够以真正的性能可扩展性全面满足这一需求。与只能提高单个内核速度的前代解决方案不同，SMP 将为整个多内核实现真正的可扩展性，为每一款产品实现性能与功耗的最佳组合。SMP 将允许制造商在统一的平台上以更高的性能支持如上网本等未来产品。一旦 SMP 的软件开发完成，设计人员便可根据未来需要添加多个处理器，而且这对软件将保持透明。SMP 设计可为制造商满足未来应用需求打下坚实的基础。

SMP 软件的影响

SMP 可为各个层面的软件大幅提高性能。对于不支持 SMP 的软件，我们可使用操作系统任务管理器在每个内核上启动进程来实现并行工作。并行进程执行自然会提升性能，虽然其效率不如线程级处理那么高，但也不会对应用开发人员造成更多的设计麻烦。

图 3：SMP 可在软件的进程与线程层面上提高性能随着移动设备性能的不断提升，用户应用的复杂性也在不断增加，在此情况下，应用程序应更多地以并行方式进行编写(如采用线程方式)，因此，我们便可充分发挥 SMP 的真正优势与增益。线程构成进程，不必反复返回操作系统寻求资源。应用开发人员不但要采用并行方式进行软件设计，而且还必须注意进程中线程的互动方式。 某些应用本身就是多线程的，从而使 SMP 能够实现更高的性能，更快的响应时间以及更出色的整体用户体验。如 Google 的 Chrome 等 web 浏览器就采用了多线程技术，因此能够与 SMP 技术实现高度互补。预计这些 PC web 浏览器所使用的这种技术也将用于移动领域。 Symbian 和 Linux 移动操作系统均全面支持 SMP。这种支持针对移动环境进行了专门优化，将使所有处理器内核的单一操作系统内核映像以及调度器中的负载平衡能够帮助确定在哪个内核上运行哪个任务或线程。 在处理原有软件时，我们必须注意正确的任务同步，以避免系统锁死。在 SMP 系统中，操作系统可在安排低优先级任务运行在一个不同内核上的同时，让一个具有较高优先级的任务运行在另一个内核上。如果软件包含不明确的同步，则会产生导致锁死情况的错误判断。通过正确使用信号量、互斥量以及自旋锁等软件技术，SMP 内核的编程软件将可实现 SMP 的全部优势。 SMP 系统上的开发与调试工具至关重要。设计人员需要进一步了解芯片情况才能紧跟软件处理技术。在多个内核上同时运行多个线程的情况下，功能强大的新型工具将可帮助制造商快速向市场推出令人惊奇的全新产品。
SMP 的高级电源管理

SMP 提供的可扩展电源优势可用来扩展内核频率与工作内核的数量。Cortex-A9 MPCore 能够分别启用与关闭不同的内核。如果内核处于开启状态，则必须运行在相同的时钟频率下。因此，为了高效使用 SMP 内核的电源管理，必须通过测试来确定以下两种选项的性能与功耗基准：一、在关闭其它内核的同时，以最高时钟频率在单个内核上全速运行进程;二、多内核同时运行进程，但运行的时钟频率降低。SMP 采用的其它电源管理技术还包括动态电压与频率缩放 (DVFS)，可根据所需的性能来调节匹配系统的频率与电压。操作系统可实现负载平衡，这也有助于改善电源管理，并帮助设计人员针对功耗来优化系统。TI OMAP 4 平台是业界率先推出的、基于 ARM Cortex-A9 MPCore 的双内核架构之一。该架构与专业处理引擎进行了平衡，可实现无与伦比的移动多媒体性能。

图 4：TI 全新 OMAP 4 平台为移动设备带来 SMPOMAP 4 平台的主要特性包括：内核 ARM Cortex-A9 MPCore SMP 通用处理器，可提高性能与效率;

IVA 3 硬件加速器，可实现真正的 1080p 多标准高清录制与回放功能;

影像信号处理器 (ISP) 支持高质量影像与视频捕获，可实现堪比 SLR 的数字高性能，捕获 2000 万像素的静态影像;

Imagination Technologies POWERVR&