如何保持基于RISC-V的嵌入式設(shè)計靈活性

時下最火爆的處理器、微控制器的架構(gòu)是什么？

要明確回答這個問題，那得分幾種情況。如果是桌面類型的處理器，服務(wù)器，那相信很多人會想到Intel的x86架構(gòu)；而如果是移動處理器，微控制器，相信很多人第一反應(yīng)會是Arm；然而不可否認(rèn)的是，如今在低功耗的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用方向，繼Arm之后，基于RISC-V架構(gòu)的微控制器很火爆，稱之為冉冉升起的新星也不為過。以上的三總架構(gòu)可謂涇渭分明，一般人研究透一種已經(jīng)很了不起了，但是如果能在這三者之間切換自如的應(yīng)用，那是不是會牛上天了？本文就是將這種牛上天的本事交給大家，討論Foundries.io的microPlatforms，它支持Intel，Arm和RISC-V架構(gòu)，旨在避免你可以只能鎖定單一的硬件去實現(xiàn)應(yīng)用功能。

強大的生態(tài)就是成功的基礎(chǔ)保障

毫無疑問，生態(tài)系統(tǒng)可以為成員帶來各種各樣的好處，但想要使這些利益集體使用，同時實現(xiàn)差異化產(chǎn)品，需要考慮一些關(guān)鍵因素：

避免重復(fù)勞動，特別是在低差異化功能方面

采用為市場帶來解決方案的技術(shù)

重用和建立生態(tài)系統(tǒng)的集體知識

RISC-V軟件生態(tài)系統(tǒng)挑戰(zhàn)

伴隨著大范圍的基于RISC-V的硬件設(shè)計進(jìn)入市場，下一個挑戰(zhàn)是管理軟件生態(tài)系統(tǒng)。軟件的碎片化是一種風(fēng)險，主要在于構(gòu)建在各種各樣的硬件架構(gòu)上，并且這些硬件來自多個供應(yīng)商、多種不同的設(shè)計實現(xiàn)，在整個社區(qū)中利用一致性同時保持靈活區(qū)分的能力是RISC-V的使命核心。我們需要查看與所有人一致的關(guān)鍵領(lǐng)域，并提供可以根據(jù)底層硬件實現(xiàn)和發(fā)展進(jìn)行靈活調(diào)整的軟件結(jié)構(gòu)。在設(shè)計支持工具鏈和API時，開源解決方案需要考慮到這一點。

目前，大多數(shù)平臺軟件開發(fā)都落在設(shè)計硬件或終端設(shè)備的各個公司，這可能導(dǎo)致潛在的重復(fù)工作以及整個社區(qū)缺乏重復(fù)使用。如果這種方法在未來持續(xù)發(fā)展，那么軟件碎片和互操作性問題的風(fēng)險就會更高。

當(dāng)然，上述的挑戰(zhàn)并非必須要如此，通過在整個生態(tài)系統(tǒng)中采用涵蓋低級功能的一致平臺、測試結(jié)構(gòu)和安全性維護(hù)可以有效避免這種碎片化。

Foundries.io microPlatforms

Foundries.io有兩個microPlatforms，分別是Linux以及Zephyr的高效實現(xiàn)。microPlatforms可配置，占用空間小，開源，用于構(gòu)建安全，連接，無線（OTA）可更新的嵌入式產(chǎn)品。這些平臺提供了可擴展的解決方案，生態(tài)系統(tǒng)成員可以在此基礎(chǔ)上構(gòu)建自己的差異化產(chǎn)品，同時了解底層平臺的話也可以時刻保持更新，這種方式安全有效且易于更新。

在Linaro內(nèi)部實施開源Linux解決方案方面上我們擁有豐富的知識和經(jīng)驗，通過深入分析，了解其它架構(gòu)所遇到的主要挑戰(zhàn)，并且正在努力在RISC-V實施應(yīng)用之前先解決這些問題。我們提供開放式可擴展平臺，可輕松調(diào)整以支持底層硬件實施的差異，同時實現(xiàn)這些差異所創(chuàng)造的創(chuàng)新。

microPlatforms旨在避免鎖定特定的硬件實現(xiàn)。它們支持一系列底層硬件，包括Intel，Arm和RISC-V架構(gòu)。它們可以在架構(gòu)之間實現(xiàn)應(yīng)用程序和服務(wù)的可移植性，并構(gòu)建一致的軟件平臺，從而提供從現(xiàn)有架構(gòu)遷移到RISC-V實現(xiàn)的有效方法。

Linux microPlatform

Linux microPlatform（LmP）結(jié)合了安全可更新固件，使用OpenEmbedded / Yocto進(jìn)行最小化的Linux發(fā)布，以及（將來用于RISC-V）基于Docker容器的應(yīng)用程序運行時。經(jīng)過不斷測試，可以為你的Linux產(chǎn)品實施提供穩(wěn)定的更新流。

Zephyr microPlatform

Zephyr microPlatform（ZmP）專注于需要RTOS提供的功能的實現(xiàn)。ZmP結(jié)合了MCUboot安全引導(dǎo)加載程序，Zephyr RTOS和參考應(yīng)用程序，為基于MCU的設(shè)計提供了經(jīng)過持續(xù)測試的OTA可更新交叉架構(gòu)解決方案。它可以單獨用于產(chǎn)品開發(fā)，也可以與LmP無縫地用于網(wǎng)關(guān)/設(shè)備系統(tǒng)。

嵌入式系統(tǒng)挑戰(zhàn)

嵌入式應(yīng)用還面臨著各種終端設(shè)備和實現(xiàn)的額外挑戰(zhàn)，這些終端設(shè)備和實現(xiàn)不僅需要開發(fā)，而且一旦安裝，也需要長期支持。充分受益于其他公司軟件的進(jìn)步和學(xué)習(xí)的能力將有助于加速和提高這些終端設(shè)備的質(zhì)量。

安裝嵌入式系統(tǒng)不僅僅是初始設(shè)計和實現(xiàn)。許多基于物聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備安裝在荒涼或偏遠(yuǎn)的地方?？紤]如何提供長期維護(hù)和支持是一個需要從一開始就需要規(guī)劃的關(guān)鍵因素。microPlatforms的設(shè)計考慮了終身維護(hù)的因素，提供了一種可根據(jù)特定終端設(shè)備需求量身定制的更新方法。關(guān)鍵任務(wù)設(shè)備可以采用連續(xù)更新方法，而優(yōu)先級較低的設(shè)備可能每年更新一次或在其生命周期內(nèi)更新。這意味著RISC-V社區(qū)避免了基于過時軟件的不受支持的板級支持包的情況。

Foundries.io方法帶來了可擴展的解決方案，提供不斷更新的平臺，支持RISC-V實現(xiàn)，從而實現(xiàn)架構(gòu)的差異化，而無需軟件碎片化; 隨著市場的發(fā)展，將最佳的持續(xù)集成方法與新的修復(fù)和功能結(jié)合在一起，并將多個供應(yīng)商的知識融入到一組微平臺中。對microPlatforms感興趣的朋友可以訪問Github下載。