邊緣端的嵌入式開發(fā)越來越復雜，不論是技術加速向多核多架構方向發(fā)展，還是不斷復雜化的產品功能和日益加快的上市速度，都使得嵌入式開發(fā)者的工作比以往任何時候都更加繁瑣。

與此同時，工程師在多數情況下仍使用老舊的、為單核、單架構環(huán)境而設計的工具、中間件和SDK，這些傳統(tǒng)平臺往往無法提供異構系統(tǒng)所必需的開放、可擴展的接口，給復雜多核系統(tǒng)設計帶來諸多不便。因此，提供系統(tǒng)的可見性和靈活性來適應嵌入式開發(fā)成為大勢所趨。

在這樣的背景下，ADI打造并推出了多功能嵌入式軟件開發(fā)環(huán)境CodeFusion Studio，它不僅支持高精度混合信號、超低功耗系統(tǒng)芯片，處理邊緣傳感數據的微處理器，還支持多核異構的邊緣應用處理器。作為一家傳統(tǒng)意義上的硬件芯片廠商，ADI近年越來越重視配套軟件平臺的開發(fā)和布局，這一動向既反映了ADI自身加速軟硬協(xié)同的轉型和布局，也反映了行業(yè)需求、開發(fā)模式、商業(yè)模式的深刻變革。

可以說，CodeFusion Studio是ADI深入理解開發(fā)復雜信號處理鏈路并集成到高級數字解決方案所面臨的集成挑戰(zhàn)，并重新思考了軟件開發(fā)方式后，設計出的全新軟件，甚至是ADI涵蓋數字產品的通用軟件開發(fā)范例。

擴展版CodeFusion Studio，助力開發(fā)加速并確保數據安全

CodeFusion Studio作為一個全新的多功能嵌入式軟件開發(fā)環(huán)境，基于Microsoft Visual Studio Code，是ADI首個完全集成的軟件和安全解決方案套件。它通過采用前沿的集成開發(fā)環(huán)境(IDE)和命令行界面，通過整合開源配置和分析工具來簡化異構處理器的開發(fā)工作并提高效率。

近期，ADI又發(fā)布了該方案的擴展版本，其中涵蓋的新解決方案旨在助力開發(fā)者提高效率和安全性。新推出的CodeFusion Studio系統(tǒng)規(guī)劃器采用獲得許可的開源架構，支持在多核平臺上靈活地創(chuàng)建項目，并通過圖形界面直觀地分配內存和外設資源。

CodeFusion Studio主要由三部分組成，包含驅動、操作系統(tǒng)、中間件在內的SDK，基于Visual Studio Code的跨平臺繼承開發(fā)環(huán)境，以及提高生產力的工具組件。值得一提的是，這些工具及多數關鍵部件均為開源，用戶可在Apache許可的寬松授權下自由修改源碼，并在其開發(fā)流程中全面使用。目前，ADI的生態(tài)支持Arm和RISC-V在內的架構，并計劃進一步拓展更多其他的架構。通過深入了解系統(tǒng)性能，并利用便捷的開源工具改善資源分配，開發(fā)者將能更有效地優(yōu)化設計，實現智能邊緣創(chuàng)新，并加快產品上市。

系統(tǒng)規(guī)劃器還允許開發(fā)者通過基于插件的項目創(chuàng)建系統(tǒng)生成所需的代碼，在確保開發(fā)者享有極大靈活性的同時，還通過整套通用的配置工具來提升開發(fā)效率。針對Zephyr RTOS、ADI SDK等常見固件平臺，該系統(tǒng)預置了一組插件，客戶不僅能夠開箱即用，還能根據自身需求，自由復制和修改這些項目創(chuàng)建和配置插件。插件系統(tǒng)利用了底層的模板引擎，可通過替換特定位置的字符串修改靜態(tài)文件，并利用JavaScript或TypeScript函數增強代碼生成邏輯。

并且，系統(tǒng)規(guī)劃器提供了圖形化實用程序來劃分內存資源，將分區(qū)分配給單個或多個內核。此實用程序旨在幫助客戶生成鏈接腳本或設備樹內存覆蓋文件。外設模塊也可以通過RTOS感知的配置選項，以圖形化方式分配給內核。

除了CodeFusion Studio系統(tǒng)規(guī)劃器之外，ADI還宣布對ADI Assure可信邊緣安全架構進行升級，發(fā)布公司首款數據溯源軟件開發(fā)解決方案先行版，旨在為客戶提供貫穿數據生命周期的數據可信度和可追溯性保障。目前，ADI新推出的數據溯源解決方案先行版可為信號鏈數據構建信任框架，確保智能邊緣端產生的數據在整個系統(tǒng)傳輸中的完整性、真實性和保真度。

硬件筑基、軟件強化、開源合作——ADI智能邊緣藍圖浮現

ADI一直以混合信號和數字信號處理IC聞名，但近年來持續(xù)加碼軟件工具。從技術視角看，這是否反映了邊緣計算對“軟硬協(xié)同”的新需求？芯片廠商提供一體化開發(fā)工具對生態(tài)構建和客戶粘性有何意義？

ADI軟件與數字平臺事業(yè)部杰出工程師、CodeFusion Studio軟件架構師Kevin Townsend表示，硬件和軟件之間的界限越來越模糊。隨著越來越多的處理工作轉移到邊緣端，邊緣硬件獲得了大量的原始數據，相應地也需要更強的處理能力。

如今要解決復雜問題，需要采集和轉換盡可能高質量的模擬數據，同時也意味著需要通過復雜的軟件信號鏈進一步轉換數據、過濾數據、與其他數據源合并、在大量處理內核和加速器之間傳輸數據，以及經常通過高度調整的軟件定義算法和機器學習模型運行數據。

Kevin Townsend強調，在邊緣端實現有效決策在很大程度上是一個軟件問題，這也正是ADI加大投入以實現優(yōu)異的數據處理和轉換中間件、工具和能力的原因所在，從而推動智能邊緣創(chuàng)新。為客戶很好地解決這一問題是幫助他們取得成功的關鍵，也是ADI作為首選合作伙伴持續(xù)解決客戶最具挑戰(zhàn)性問題的關鍵。

此外，為進一步提高這些工具的采用率，ADI計劃加強與開源社區(qū)的合作，從而使客戶對其關鍵軟件基礎架構具備更大的自主權?！斑@使得客戶能夠直接對這些工具產生促進和影響，這對于實現其產品的長期成功至關重要。這種參與有助于確保軟件得到長期維護和使用，有時甚至長達數十年”，Kevin Townsend補充。

如何滿足多核異構、差異化需求挑戰(zhàn)？

在眾多工程師的開發(fā)經歷中，多核異構系統(tǒng)常常面臨資源調度、調試復雜性和跨核通信效率等難題。CodeFusion Studio在設計時如何針對這些挑戰(zhàn)提供技術支持？

Kevin Townsend解釋說，最新發(fā)布的CodeFusion Studio系統(tǒng)規(guī)劃器的最終目的就是要解決嵌入式軟件開發(fā)的復雜性難題，很多固件工程師并不習慣在同一設備中處理多核問題，因此他們會遇到很多挑戰(zhàn)。以一個多核器件為例，該器件有固定數量的 SRAM和固定數量的閃存，芯片上有固定數量的外設（可能有2個UR、3個I2C、1個SPI和一定數量的定時器），因此必須能夠將這些存儲器和外設分配給各個內核。比如為Arm Cortex M4F 內核分配 256 kB SRAM、512 kB 閃存以及UART2、I2C1 和 SPI3 外設等，如果有一個RISC-V內核正在使用 Zephyr通信或BLE等其他功能，也是類似的，比如分配128kB RAM、128 kB 閃存、BLE無線、定時器和UART3。

因此，系統(tǒng)規(guī)劃器提供了圖形化實用程序來劃分內存資源，將分區(qū)分配給單個或多個內核，可以避免在分配和配置內核時可能出現的大量錯誤。

“這就是為什么我們推出的基于插件架構如此重要的原因所在，因為當開始為單個內核分配資源時，比如將BLE無線中的UART2分配給RISC-V內核，這些插件使代碼生成能夠感知在該內核上運行的是何種RTOS。當為分配的內存、UART和外設生成初始化代碼時，可能RISC-V上運行的是免費RTOS，而在Arm內核上運行的是Zephyr，這些插件能夠為一個內核生成Zephyr 初始化代碼，為第二個內核生成免費RTOS 初始化代碼”，Kevin Townsend結合具體場景詳細介紹了CodeFusion Studio的優(yōu)勢，“如此一來，各個軟件團隊就可以自行選擇運行不同的調度程序，并在每個內核上使用不同的中間件，而系統(tǒng)規(guī)劃器作為一種工具，與插件架構相結合，就能靈活地處理這些復雜的軟件環(huán)境?！?/p>

為了滿足不同經驗水平的開發(fā)者需求，CodeFusion Studio提供了一系列差異化工具，例如針對初級開發(fā)人員提供易于使用的工具，為經驗豐富的開發(fā)者提供更為先進的工具（如 ELF文件資源管理器和高級調試工具等）。

寫在最后

開放、可擴展、擁有強大的生態(tài)系統(tǒng)、多核、以及集成模擬和數字——正在成為嵌入式計算的發(fā)展方向。

在助力開發(fā)者迎接多核未來的道路上，ADI已經看到了開放式工具、SDK和中間件的重要性，并且在不斷改進工具的靈活性、實用性，通過對工具和示例代碼等關鍵資源采取開源優(yōu)先的原則，能夠使客戶能夠更好地利用現有資產定制設計以滿足產品的特定需求，也能夠使工程師能夠將更多精力投入到差異化系統(tǒng)設計中，這對于ADI未來在智能邊緣增強客戶粘性、強化生態(tài)建設將會起到關鍵作用。

未來，一個明顯的趨勢是，由于人工智能和機器學習等技術的出現，越來越多的計算、處理正在邊緣發(fā)生。在今年的Embedded World展會上，ADI展示了在 AI/ML 領域開發(fā)的相關工具，以及如何將機器學習模型輕松集成到客戶軟件工作流中的能力。這也正在成為ADI大力投資的新方向，通過提供創(chuàng)新方案，推動智能邊緣的持續(xù)發(fā)展。