34 / 100
מבוא
ארכיטקטורות מעבדים בעלי ליבה-אחת,
בהן נעשה שימוש נרחב ביישומי אוויוניקה
(אלקטרוניקה אווירית - השם הכולל
למערכות האלקטרוניקה והמחשבים בכלי
טיס) בהם היבטי בטיחות הם קריטיים,
הופכות עתה לנדירות בעקבות המעבר של
יצרני שבבים לארכיטקטורות של מעבדים
מרובי-ליבות. במאמר זה, נשקול את יכולת
ההתאמה של ארכיטקטורות מרובות
) עבור
COTS
מעבדים מסחריים מהמדף (
יישומי אוויוניקה קריטיים בהיבטי בטיחות,
ונדון באתגרים של קבלת רשיון בטיחות
לאוויוניקה.
האתגר שבבחירת מעבד
מרובה-ליבות
במהלך העשור האחרון עברו יצרני מעבדים
לארכיטקטורות מרובות-ליבה כדי להשיג
שיפורי ביצועים. בעקבות מיצוי היכולת
לעמוד בביקוש ההולך וגובר מהשוק
המסחרי לביצועים, ונוכח רף הביצועים
העליון המוגבל אותו ניתן להשיג עם מעבד
בעל ליבה אחת, כתוצאה מההגעה לתקרת
מהירות השעון.
לקראתהסמכת בטיחותאוויוניקה
לארכיטקטורותשל מעבדיםמרובי-ליבות
השקתן של ארכיטקטורות מעבדים מרובי-
ליבה, סיפקה שיפורי ביצועים עבור יישומים
ארגוניים לשימושים כלליים, ובמקביל
הציגהמספר אתגרים ייחודייםעבור השימוש
בהם במערכות אוויוניקה, בהן בטיחות היא
קריטית. זה נובע מכך שליישומי אוויוניקה
יש דרישות ייחודיות, הכוללות (אך לא רק)
"הפרדה" במרחב הזיכרון של יישומים
ואופיים הדטרמיניסטי - המוחלט.
דרישות אלו אינם מהווים שיקולים עיקריים
בתכנונם של מעבדים מרובי-ליבה עבור
השוק המסחרי בפני יצרני החומרה.
תעשיית האוויוניקה, האקדמיה ורשויות
ההסמכה, ביצעו פרויקטים מחקריים
על השימוש במעבדים מרובי-ליבות
באפליקציות אוויוניקה. מחקרים אלו הראו
כי קיימת שונות בין תכנוני ריבוי-ליבות
לתכנון חד ליבתי, מבחינת ההתאמה שלהם
ליישומי אוויוניקה.
השונות משפיעה על תכנון המערכת
מהיבטים המשפיעים על יכולת "הפרדה"
ודטרמיניזם. גורמים אלה נובעים משיתוף
משאבים במערכת, הכוללים שימוש בבקר
) משותף המשמש
bus
זיכרון בודד או בערוץ (
מספר ליבות (מהווה גורם סיכון לתחרות על
פול פרקינסון, ווינד ריבר
משאבים). באופן דומה שימוש בזיכרונות
נפרדים או משותפים בכל
Level
2
cache
ליבה.
זאת ועוד, חוסר הוודאות בבחירת מעבדים
מרובי-ליבות עבור תכניות הקשורות
לאוויוניקה, מורכב מהגורמים הבאים:
על אף שהרשויות לרשיון מערכות
פרסמו את דוח
FAA
ו-
EASA
אוויוניקה -
ואת נייר העמדה
MULCORS
המחקר
בנוגע לשימוש במעבדים מרובי-
CAST
-32
ליבות באוויוניקה, אין במסמכים אלה
מדיניות או קווים מנחים רשמיים.
מעבדים עם ליבה אחת, אשר שימשו
ביישומי אוויוניקה בהם בטיחות הנה
קריטית, אינם זמינים כלל או מתקרבים
.)
end
-
of
-
life
לסוף זמינות הסיליקון שלהם (
נראה כי השליטה ההיסטורית של
בשוק מערכות משובצות מחשב
PowerPC
בתחום האוויוני פוחתת במידה מסוימת,
והעתיד לטווח הרחוק אינו וודאי, כעת כש-
) מפתחת מעבדים
Freescale
(בעבר
NXP
. כמו כן,
PowerPC
בנוסף ל-
ARM
מבוססי
המספר הגדול של וריאציות לארכיטקטורת
, גורם לאי-בהירות
PowerPC QorIQ
מעבדי
האם תהיה בחירה דה-פקטו ברכיבים אלה
New-Tech Military Magazine l 34