СТА 3/2010

денция к сдвигу в сторону многоядер ности набирает обороты, и то, что объ ёмы продаж 2 и 4 ядерных процессо ров Intel уже превышают объёмы про даж одноядерных процессоров, – на глядное тому подтверждение. Другая важная технологическая тен денция – это виртуализация вычисле ний. Она предоставляет возможность нескольким виртуальным машинам ра ботать на одной физической плате, представляя нижележащие ядра про цессора, память и периферийные уст ройства как уровень абстракции. Вир туализация позволяет использовать в одном и том же устройстве одновре менно несколько операционных сис тем, например ОС реального времени VxWorks (или VxWorks Cert) и ОС обще го назначения Wind River Linux (рис. 1). Прирост производительности, обес печиваемый комбинацией многоядер ного процессора и технологии виртуа лизации, позволяет объединить в од ном устройстве функции, ранее выпол няемые несколькими отдельными уст ройствами. Такая интеграция умень шает общий объём оборудования и снижает энергопотребление, что поз воляет сократить количество необхо димых компонентов и получить выиг рыш в эксплуатационных расходах. Виртуализация обеспечивается гипер визором, который выполняет функцию диспетчера, защищая операционные 20 СТА 3/2010 ОБЗОР/ ТЕХНОЛОГИИ www.cta.ru Бурное развитие рынка встраиваемых систем делает его всё более подвержен ным действию так называемых подрыв ных инноваций (инноваций, предпола гающих не развитие существующих тех нологий, а их полную замену), благода ря которым производители устройств промышленного назначения получают значительные возможности по улучше нию как самих устройств, так и бизнеса в целом. В частности, широкие возмож ности для достижения конкурентных преимуществ предоставляют такие тех нологические тенденции, как: ● развитие многоядерных процессоров, ● виртуализация вычислений, ● увеличение сложности устройств с повышенными требованиями к безо пасности. Широкая доступность многоядерных процессоров стала, пожалуй, наиболее подрывной и вместе с тем наиболее многообещающей инновацией на рын ке встраиваемых систем за много лет. Новейшие многоядерные процессоры Intel демонстрируют значительное уве личение как общей производительнос ти, так и производительности на ватт, по сравнению с одноядерными. Систе мы на базе многоядерных процессоров также обеспечивают бо5льшую масшта бируемость, позволяя наращивать вы числительную мощность увеличением количества ядер без вмешательства в программное обеспечение (ПО). Тен среды от взаимного воздействия и пре доставляя необходимые механизмы изоляции, которые могут быть исполь зованы для увеличения надёжности и безопасности системы. Это позволяет развёртывать каждое приложение неза висимо от остальных, снижая стои мость жизненного цикла системы. Архитектуры с повышенными требова ниями к безопасности становятся всё сложнее по мере появления новых функциональных требований и новых требований нормативного соответ ствия. Один из факторов, влияющих на рост сложности, – это необходимость интерфейса между промышленными устройствами и большим числом внешних систем и сетей, таких как Ин тернет, производственное оборудова ние, точки оказания услуг и корпора тивные сети. В результате устройствам приходится поддерживать более широ кий спектр прикладного и связующего ПО разной степени критичности. По мере роста сложности регулирую щие органы выпускают всё больше фор мальных методов и процессов сертифи Йенс Виганд, Марк Чамберс Многоядерность и виртуализация позволяют увеличить производительность устройств, сократить себестоимость за счёт более высокой степени интеграции оборудования, а также более эффективно обновлять приложения на протяжении всего жизненного цикла устройства. Применение многоядерных процессоров и виртуализации в приложениях повышенной безопасности Рис. 1. Виртуализация вычислений Приложение реального времени Приложение человеко машинного интерфейса ОС Wind River Linux ОС Wind River VxWorks Гипервизор Wind River Одно или многоядерный процессор Intel © СТА-ПРЕСС