一种异构多核的SoC芯片及其快速启动方法与流程

本技术涉及soc芯片，具体涉及一种异构多核的soc芯片及其快速启动方法。

背景技术：

1、随着电子技术的飞速发展，对芯片的处理能力、实时性、功耗等方面的要求越来越高。传统的单一处理器芯片在面对复杂的应用场景时，往往显得力不从心。为了满足不断增长的性能需求，异构多核的片上系统(soc)芯片应运而生。

2、现有的soc芯片在处理复杂任务时，可能存在启动顺序固定、无法灵活适应不同应用需求的问题。而且，在多处理器协同工作方面，可能存在通信效率低、资源分配不合理等情况，影响了芯片的整体性能和稳定性。

技术实现思路

1、鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，本技术旨在提供一种异构多核的soc芯片及其快速启动方法。

2、第一方面，本技术提出一种异构多核的soc芯片，包括：

3、操作模块，所述操作模块配置用于获取待处理任务以及所述待处理任务的场景需求，并发送包含有所述场景需求的第一控制信号；所述场景需求至少包括时效需求和性能需求；

4、执行模块，所述执行模块与所述操作模块电连接，所述执行模块包括：

5、片上总线，所述片上总线用于数据和控制信号的传输；

6、第一处理器核和第二处理器核，所述第一处理器核和所述第二处理器核挂在所述片上总线上，且所述第一处理器核和所述第二处理器核均可对soc芯片的片上各个外设进行访问和操作；其中，所述第一处理器核的响应速度大于所述第二处理器核的响应速度，所述第一处理器核的计算速度小于所述第二处理器核的计算速度；

7、只读存储器，所述只读存储器固化在soc芯片的片上，所述只读存储器配置用于接收所述第一控制信号，并根据所述第一控制信号中的所述场景需求改变其配置状态；

8、其中，当所述场景需求为所述时效需求时，所述配置状态为所述第一处理器核优先启动，当所述场景需求为所述性能需求时，所述配置状态为所述第二处理器核优先启动。

9、根据本技术实施例提供的技术方案，所述soc芯片还包括内部电路以及一个或一组物理引脚，所述物理引脚的电平状态可被所述内部电路检测，所述第一处理器核和所述第二处理器核的启动顺序与所述所述物理引脚的电平状态相匹配；所述物理引脚的电平状态至少包括低电平和高电平。

10、根据本技术实施例提供的技术方案，所述片上总线上还连接有低速接口和高速接口，所述低速接口在所述片上总线上以低频率进行数据传输，所述高速接口在所述片上总线上以比所述低速接口高的频率进行数据传输。

11、第二方面，本技术提出一种soc芯片的快速启动方法，基于如上述所述的异构多核的soc芯片完成，包括以下步骤：

12、所述操作模块接收到soc芯片的上电信号后，获取所述待处理任务以及所述待处理任务的场景需求，并向所述执行模块发送包含有所述场景需求的第一控制信号；

13、若所述执行模块接收到的所述第一控制信号中包含的所述场景需求为所述时效需求时，控制所述第一处理器核优先启动，所述第一处理器核实时控制和处理任务，所述任务至少包括读取外部程序。

14、根据本技术实施例提供的技术方案，所述若所述启动顺序为所述第一处理器核优先启动之后，所述第一处理器核实时控制和处理任务之前，还包括以下步骤：

15、启动最小化裸机控制程序，以初始化第一预设数量的低速接口，所述第一预设数量为最少的、能够使系统工作的低速接口数量；

16、所述第一处理器核实时控制任务，具体包括以下步骤：

17、当所述第一预设数量的低速接口完成初始化后，所述第一处理器核实时控制和处理任务。

18、根据本技术实施例提供的技术方案，所述第一处理器核实时控制和处理任务之后，还包括以下步骤：

19、实时获取所述第一处理器核的读取进度，当所述读取进度为所述第一处理器核读取外部程序完毕后，向所述第二处理器核发送第二控制信号，所述第二控制信号用于控制所述第二处理器核读取外部程序、并启动引导加载程序。

20、根据本技术实施例提供的技术方案，所述向所述第二处理器核发送第二控制信号之后，还包括以下步骤：

21、所述第二处理器核接收到所述第二控制信号后，初始化剩余低速接口以及高速接口，所述剩余低速接口为所述第一处理器核未初始化的低速接口；

22、所述第二处理器核启动soc芯片的操作系统并加载应用程序，并向所述第一处理器核发送第一通知信号，所述第一通知信号用于向所述第一处理器核告知所述第二处理器核已启动。

23、根据本技术实施例提供的技术方案，所述向所述第一处理器核发送第一通知信号之后，还包括以下步骤：

24、获取任务规划，并根据所述任务规划，确定多核工作模式类型，所述多核工作模式类型至少包括分工协作、并行处理以及主从模式；

25、根据所述多核工作模式类型，控制整个系统进入与所述多核工作模式类型对应的工作模式。

26、根据本技术实施例提供的技术方案，所述接收到soc芯片的上电信号后，所述获取所述待处理任务以及所述待处理任务的场景需求之前，还包括以下步骤：

27、所述soc芯片进入上电复位状态，所有状态恢复初始化，所有状态至少包括硬件状态和软件状态。

28、根据本技术实施例提供的技术方案，所述向所述执行模块发送包含有所述场景需求的第一控制信号之后，还包括以下步骤：

29、若所述启动顺序为所述第二处理器核优先启动时，所述第二处理器核实时控制和处理任务。

30、综上所述，本技术提出一种异构多核的soc芯片及其快速启动方法，异构多核的soc芯片包括：操作模块，配置用于获取待处理任务以及待处理任务的场景需求，并发送包含有场景需求的第一控制信号；场景需求至少包括时效需求和性能需求；执行模块与操作模块电连接，执行模块包括：片上总线，用于数据和控制信号的传输；第一处理器核和第二处理器核，第一处理器核和第二处理器核挂在片上总线上，且第一处理器核和第二处理器核均可对soc芯片的片上各个外设进行访问和操作；其中，第一处理器核的响应速度大于第二处理器核的响应速度，第一处理器核的计算速度小于第二处理器核的计算速度；只读存储器固化在soc芯片的片上，配置用于接收第一控制信号，并根据第一控制信号中的场景需求改变其配置状态；其中，当场景需求为时效需求时，配置状态为第一处理器核优先启动，当场景需求为性能需求时，配置状态为第二处理器核优先启动。

31、与现有技术相比，本技术的有益效果在于：本技术通过只读存储器的配置状态，确定第一处理器核和第二处理器核的启动顺序，既可以满足对实时性要求高的场景，让第一处理器核优先启动进行前期的任务实时控制与处理工作；又可以在需要高性能计算的场景下，让第二处理器核优先启动，控制整体系统工作，极大地提高了芯片对不同应用场景的适应性。第一处理器核和第二处理器核挂在同一片上总线上，能够方便地对片上各个外设进行访问和操作，提高了数据传输和处理的效率。同时，两者可以根据不同的任务需求进行分工协作，充分发挥各自的优势，提升了芯片的整体性能，根据不同的启动顺序，相应的处理器可以更好地控制和分配系统资源。例如，当第二处理器核优先启动时，它可以根据任务的复杂性和计算需求，合理地分配内存、调度任务和控制外设，提高系统资源的利用率。这种异构多核的设计可以在一个处理器出现故障时，由另一个处理器承担部分或全部任务，提高了系统的容错能力。