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37 - ELETTRONICA OGGI 437 - GIUGNO 2014
TECHFOCUS
MCU
L’RTOS si occupa del controllo in tempo reale
delle funzionalità tramite l’Hypervisor/Secure
Monitor che provvede a isolare i guest, ad attri-
buire loro la corretta porzione di algoritmi, ad
assegnare a ciascuno alcune risorse esclusive
ed altre in condivisione con gli altri guest, non-
ché a stabilire per ognuno il livello di sicurezza
più adeguato per evitare i conflitti.
Quest’impostazione offre svariati vantaggi per-
ché rende più semplice la possibilità che sistemi
operativi multipli possano girare simultanea-
mente sullo stesso silicio e inoltre consente
un’adeguata allocazione delle risorse che si
traduce in affidabilità e sicurezza. Per esempio,
nelle applicazioni con risorse limitate come i
prodotti indossabili o i sistemi per IoT la vir-
tualizzazione può servire a gestire in modo
dinamico la potenza di calcolo fra i sensori di
acquisizione, i front-end di comunicazione e
l’elaborazione multimediale, mentre nelle appli-
cazioni che prevedono i pagamenti elettronici la
virtualizzazione può servire a separare le attivi-
tà di interfaccia utente dalle comunicazioni con i
server bancari che occorre proteggere con una
sofisticata crittografia.
I core MIPS32 M51xx sono configurabili in gran
parte delle caratteristiche e, oltre alla MIPS
Architecture Release-5 brevettata, includono
anche il supporto per la microMIPS ISA, Instruc-
tion Set Architecture, che ottimizza le istruzioni
a 16 e a 32 bit per compattare i codici sorgente
pur massimizzandone le prestazioni, il supporto
MCU ASE, Microcontroller Application-Specific
Extension, per la gestione degli interrupt strut-
turati su più livelli, nonché il supporto MIPS
AVM, Architecture Virtualization Module, per
la virtualizzazione del sistema operativo in più
ambienti eseguibili indipendenti. A bordo c’è già
una Multiply/Divide Unit (MDU) che consente di
eseguire le principali operazioni matematiche
sia da 16x32 bit che da 32x32 bit, ma si può
in opzione aggiungere anche un modulo MIPS
Architecture DSP Module Revision 2 capace di
eseguire oltre 150 istruzioni numeriche, fra cui
70 SIMD (Single Instruction Multiple Data) e 38
Multiply/MAC (moltiplicazioni con accumulo).
Imagination Technologies sta implementando la
virtualizzazione hardware anche in tutti i suoi
prossimi core MCU che attualmente propone
nelle tre famiglie Warrior M-class di tipo “entry-
level”, Warrior I-class per applicazioni “mid-ran-
ge” e Warrior P-class o “high-performance”. Q
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MCU
Fig. 3 – Schema a blocchi del processore embedded Imagination Technologies M5150 con core MIPS Architecture Release-5 caratterizzato
sia dalle pipeline a cinque stadi sulle istruzioni sia dalla virtualizzazione delle risorse di calcolo sul silicio