CPU多核技術(shù)是一種設(shè)計方法，支持將多個獨立的處理單元（稱為核心）集成在單個芯片上的中央處理器（CPU）中。CPU內(nèi)的每個核心都可以作為一個獨立的處理單元，能夠獨立執(zhí)行指令和進(jìn)行計算。多核技術(shù)的主要目的是提高CPU的整體性能和效率：通過擁有多個核心，CPU可以同時執(zhí)行多個任務(wù)，提高多任務(wù)處理能力，實現(xiàn)并行處理和增加吞吐量。
多核技術(shù)相比傳統(tǒng)的單核處理器具有下列優(yōu)勢：
1.?更好地利用系統(tǒng)資源，多個任務(wù)可以同時執(zhí)行而不會爭奪同一個核心，從而提高系統(tǒng)響應(yīng)速度并減少延遲；
2.有效處理多線程應(yīng)用程序，不同的執(zhí)行線程可以分布在多個核心上進(jìn)行高效處理。
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在帶來諸多便捷的同時，多核技術(shù)也給CPU仿真帶來了巨大挑戰(zhàn)。在目標(biāo)機只有1個核心的情況，通常只需采用一個主機線程來完成CPU的邏輯（主要包括取指、解碼和執(zhí)行）。而當(dāng)目標(biāo)機擁有多個核心的情況，雖然可以同樣采用單核CPU仿真的方式，也就是使用一個主機線程串行來完成多個目標(biāo)機CPU的邏輯，盡管這樣實現(xiàn)具有較強的確定性（目標(biāo)機多核CPU是串行執(zhí)行的），但其缺點也是顯而易見的：仿真性能大打折扣。
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要解決這一問題，也就是實現(xiàn)多核并行仿真面臨諸多難點：
Q：怎樣保證目標(biāo)機CPU的原子操作？
A：需要理解目標(biāo)機CPU所有原子操作的原理，借助主機平臺的一些互斥機制去實現(xiàn)。
Q：怎樣保證目標(biāo)機CPU兩個核心執(zhí)行速度一致？
A：需要從不同的維度（如虛擬時間）實現(xiàn)一些同步機制去控制仿真CPU運行的速度。
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天目全數(shù)字實時仿真軟件SkyEye能夠解決這一問題。對于CPU多核仿真，SkyEye既支持串行仿真，又支持并行仿真，可以通過啟動腳本靈活配置。
多核并行仿真主要通過使用宿主機N個線程去實現(xiàn)目標(biāo)機N個CPU核心的邏輯，相較于串行仿真，理論性能提升約N倍，串并行仿真邏輯詳見下圖。
▲SkyEye串并行仿真邏輯
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在CPU的指令仿真方面，SkyEye使用了動態(tài)二進(jìn)制翻譯技術(shù)。該技術(shù)主要由Tag和Translation兩個步驟組成，Tag步驟和仿真CPU執(zhí)行指令在同一線程，而Translation步驟可以運行在另一線程中，當(dāng)Translation步驟完成后，即可運行原生平臺的指令塊等價實現(xiàn)目標(biāo)機CPU指令塊的功能，進(jìn)一步提高CPU仿真性能。
天目全數(shù)字實時仿真軟件SkyEye是基于可視化建模的硬件行為級仿真平臺，支持用戶通過拖拽的方式對硬件進(jìn)行行為級別的仿真和建模。
基于SkyEye搭建的嵌入式系統(tǒng)虛擬化運行環(huán)境，工程師可不受物理硬件限制，隨時訪問目標(biāo)系統(tǒng)，快速搭建虛擬硬件模型并提前進(jìn)行開發(fā)、測試和驗證工作，實現(xiàn)高效率、高質(zhì)量的軟件交付。SkyEye支持主流的嵌入式硬件平臺，可運行國內(nèi)外主流的操作系統(tǒng)，對國產(chǎn)生態(tài)的支持尤為出色。通過利用基于LLVM的動態(tài)二進(jìn)制翻譯技術(shù)，SkyEye可使虛擬處理器在典型的桌面計算機上運行速度達(dá)到2000MIPS以上。
SkyEye有效解決了嵌入式軟件研發(fā)時過分依賴硬件資源的問題，填補了國內(nèi)嵌入式虛擬仿真領(lǐng)域的空白，為嵌入式軟件研發(fā)模式帶來了革新式的變化。
文章來源：http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-776974.html
▲SkyEye界面圖：基于可視化圖形的硬件建模文章來源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-776974.html
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