一. 概敘
前文回顧，從上一篇 APEX 新知介紹 說明 S32V234 作用以及核心角色 APEX 在 S32V234 所扮演的角色與功能。並以視頻展現 CPU 與 APEX 速度的差異。以下開始進入到 APEX 相關技術知識分享，如下圖 “APEX 技術指南-文章架構示意圖” 所示。
後續將從此流程圖介紹起，此次介紹章節為 “ APEX 基礎架構“
二. APEX 基礎架構
APEX 是 S32V234 處理器中一顆相當重要的核心，其主要作用是利用硬體平行化架構，達到演算法加速之目的，以下章節將介紹 APEX 的硬體架構以及 APEX 核心是如何達到硬體加速。
如上圖所示，一顆 NXP S32V234 處理器內將會搭配 2 顆 APEX 的核心 (G2-APEX-642 ICP Core) 提供給我們使用與搭配。
其中 APEX 的正規核心名稱 為 G2-APEX-642 ICP Core ，其中名詞可拆解成以下定義 :
G2 : 為第二世代的意思 ( 2nd generation)
642 : 為 64 個 CUs 與 2 個 ACP
ICP : 為影像領域處理器 ( Image Cognition Processor )
APEX 的核心架構 是由兩大架構所組成，如下圖所示，APEX 核心架構圖
第一大架構為 APU (Array Process Unit) 矩陣運算單元，主要負責平行化處理，並配置 2 顆供使用。
第二大架構為 DMA( Direct Memory Access) 快速存取記憶體架構，主要負責資料與記憶體之間的傳輸。
圖文出處 : NXP文件 - APEX Core Architecture and Programming.pdf
在細談 APU 與 DMA 核心架構之前，我們必需認識原廠所提供一個 相當重要 的軟體架構層 ACF ( APEX Core Framework)，如下圖所示。
ACF 與 APEX 架構示意圖
ACF 主要作用 為替使用者配置最佳的硬體資源。
此軟體層是以自動生產代碼的方式，直接取代向硬體溝通的動作，並分配最佳的 APU 與 Memory 資源。至於 ACF 詳細使用介紹之後會以獨立文件的方式介紹。
回到之前所提及的主要核心架構之一的 APU ，也是硬體加速的關鍵核心
(2) ACP (Array Control Processor) 矩陣控制處理器 : 為專門控制與分配 CU 的一個處理器。
(3) CMEM (Computational Memory) 運算處理記憶體 : 為 CU 所使用之記憶體，各 CU 配置 4KByte。
(4) IMEM (Instruction Memory) 指令記憶體 : 為暫存指令類別的記憶體，並隨 ACP 配置於 CMEM。
(5) DMEM (Data Memory) 資料記憶體 : 為暫存資料類別的記憶體，並隨 ACP 配置於 CMEM。
所謂的 APU 是由 32 個 CU 以及 4KByte 的記憶體 (CMEM) 大小所構成。
由 ACP 與 IMEM / DMEM 進行分配與控制，最後透過第二大架構 DMA 的特性快速將資料進行傳輸，盡而達到硬體加速之目的。
因此一顆 APEX 提供 2 顆 APU 核心作為使用，所分配到的資源為 64 個 CU 以及 256KByte的記憶體 (CMEM)，供給使用者作運用與搭配。
最後，可以重新揣摩一下整個 APEX 的運算流程，如下圖所示 APEX 運算流程示意圖，並能與上述的 APU 架構有所呼應。
假設有一張圖片需給 APEX 運算將可以分成 3 個步驟
(2) 藉由 DMA 將資料傳至各個 Chunk 中，並於同時間交付於 CU 進行平行化運算。
(3) 運算完成後，再次透過 DMA 將資料傳送回到原本圖片的記憶體中。
以上就是 APEX 的運算動作!! 所謂的 CU 就是指 APU 內主要的運算單元，藉由這些 CU 達到硬體加速的作用!! 就如同一件事情分工給很多人去執行一樣，這就是 APEX 能加快運算的原因 !! 值得一提的事，在運用 APEX 的同時也要兼顧到是否符合時間效益，這是因為需要考慮資料傳輸時間，如同分工時的分配時間。
因此靈活使用 APEX 才能創造最大效益!! 後續文章將帶領大家如何更靈活的使用 APEX 核心!!
*值得注意的是該資料不限至於影像，只要是數據型態即可作運用。
三. 參考文件
[1] APEX Core Architecture and Programming - Jan-2017.pdf
[2] APEX Principle and Programming - liyan.pdf
如有任何相關 APEX 技術問題，歡迎至博文底下留言提問 !!
接下來還會分享更多 APEX 的技術文章 ! 敬請期待 【 ATU Book-S32V系列 】 !!
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