AIoT时代,国产操作系统和芯片齐飞
作者 | 半导体行业观察2021-12-27

在包括智能家居和车联网在内的万物互联概念推动下,国内科技产业正在加速步入AIoT时代。这不但带动了相应芯片的需求,与之共生的系统,也成为了产业关注的重点。

国产操作系统开发推动者,睿赛德科技的创始人熊谱翔先生在日前举办的“RT-Thread开发者大会”上也指出,进入AIoT时代,芯片产业呈现了几点不同的趋势:首先,汽车MCU在市场中的份额越来越高;其次,CAT 1产品的出货量正在提升;第三,物联网开发往高级语言开发方向走;第四,AI异构处理器蓬勃发展;第五,RISC-V芯片日益增多。

AIoT时代,国产操作系统和芯片齐飞

面对这种新局面,睿赛德科技正在全方位升级其领先的操作系统RT-Thread,与芯片厂商齐头并进,共同迎接AIoT新时代的到来。

操作系统万事俱备

据睿赛德科技首席运营官邹诚介绍,自2006年写下第一行代码以来,RT-Thread即将迈入17个年头。在这个期间,睿赛德科技除了一面在升级其操作系统RT-Thread的性能外,还探索其更多的应用空间,并推动其与更多行业的更多合作伙伴合作。

据邹诚所说,经过这些年的发展,RT-Thread已经在多个市场做了布局,并在不少领域取得了突破性的进展。

例如在可穿戴市场,公司的湃心穿戴OS平台PersimWear凭借其高性能、关键组建集成度高和快捷的调试工具等优势,受到了开发者的高度认可。为了更好地推动这个行业的快速发展,睿赛德科技花了很多资源去开发相关产品,以实现“手表-手机-云”的全链路应用分发部署能力。接着这些标准化的文档、规范、开发工具等,能够让应用开发快速地完成。

除了可穿戴市场之外,睿赛德科技还看好大工业、航天等领域分别推出了RT-Thread Secure、和RT-Thread Space。

据介绍,睿赛德科技面向大工业市场的RT-Thread Secure是一个高可靠、高性能和安全的软件平台。除了表现出色的内核,该系统还拥有包括文件系统和实时组件在内的各种关键组件,能够满足特定行业对高可靠的要求。“当然,这个系统还会带着我们商业版的Studio工具,组成一个大的商业软件包,给用户厂商带来更好的调试开发体验。”邹诚补充说。

针对航空操作系统的极简、高可靠和极高确定性等特性,睿赛德科技又顺势推出了RT-Thread Space。从邹诚的介绍我们得知,这个系统拥有不超过5000行代码的内核,响应也可以做到微秒级,能够完全满足航空系统的严苛要求。“在航天体系里会有越来越多,甚至是完全统一平台。我们希望届时所有的芯片和设备都能用上RT-Thread Space,帮助他们优化人员资源,提高他们的开发效率。”邹诚强调。

他进一步指出,除了上述领域外,车载市场又是睿赛德科技发力的一个重点方向。邹诚也告诉记者,最近几年,汽车芯片已经超过AI,成为行业最大的风口。与此同时,汽车软件也开始呈现出了新态势:

一方面,软件定义汽车渐成潮流,软件在汽车里的价值越来越大,其所占据的汽车成本份额也越来越高,甚至软件产生的利润营收也越来越成为车厂最为看重的一部分;另一方面,软件供应链体系在发生深度变革,原来以Tire1供应商主导的模式、软件、硬件,逐渐转为以车厂主导的模式,他们希望更多参与软件、参与芯片、参与产品的定义;第三,新能源车的爆发带来了自动智能化,进而带来了AI、网联、数据和V2X等需求;最后,汽车芯片异构成为必然的发展方向,不同内核对系统就有了不同的的需求。

在以上几点的推动下,汽车操作系统也迎来了前所未有的新机遇。作为国产操作系统的头部参与者,睿赛德科技也立志成为领先的车载基础软件的服务商。

正是得益于这种与时俱进的布局以及先进的技术,睿赛德科技在过去几年里也取得了傲人的成绩。

熊谱翔指出,从生态角度来说,睿赛德科技有一系列软件包的生态(到目前软件包已经接近400个),整体软件包的下载量到目前为止也已经接近700万的下载量,其中RT-Thread的贡献者已经接近千名。

邹诚也表示,公司系统装机量能够在今年年底前达到其14亿的目标,而且其广泛性、扩展性以及行业里的渗透性都是比较高的。据初步统计,睿赛德科技的开源厂商用户也超过上万家。

芯片平台蓄势待发

正如邹诚在演讲中所说,当前的睿赛德科技除了持续推动与无线连接芯片厂商的继续合作外,还将在安防、消费电子、工业、医疗和车载方面发力,吸引更多的芯片厂商选择使用RT-Thread。其中,瑞萨、国民技术、先楫半导体、NXP、极海半导体、沁恒微电子和华大半导体等芯片厂商就成为了睿赛德科技在不同赛道的典型合作伙伴。

众所周知,瑞萨是全球领先的MCU供应商,他们推出的主打低功耗的RL78系列、高功效的RX系列以及基于Arm核的RA系列在全球都受到开发者的高度欢迎。在问到为何选择与睿赛德科技建立合作关系时,瑞萨中国MCU市场部总监沈清告诉记者:“一方面,睿赛德科技现在正在走国际化、多元化的路线;另一方面,我们正在生布局和大力推进中国业务,所以我们需要在当地选一个有知名度和技术实力的合作方。”

“当然,更重要的一点是睿赛德科技非常有前瞻性,他们在整体产业链的布局,汽车、航天航空也是非常宽泛的,跟瑞萨目前发展的理念都是非常契合。为此我们双方计划从RA系列MCU开始建立合作,并为未来更深入和广泛的合作创造了可能”。沈清补充说。

在沈清看来,今年是瑞萨与睿赛德科技合作的重要里程碑,双方的合作是长期性的,也是高效推进式的合作。通过和RT-Thread合作,瑞萨想进一步深耕中国,更好地服务中国的每家客户。

国民技术方案开发部执行总监赵永刚也指出,从国民技术的第一款通用MCU开始,公司就与RT-Thread建立了合作。到了今年,双方的合作更进一步,国民技术也加入了睿赛德科技的高级会员。

“我们的N32G45x系列芯片在睿赛德科技的RT-Thread studio IDE上面完成了芯片BSP插件包的集成,这就意味着开发者不需要再去下载离线插件,进而提升用户的开发效率和体验度。明年,我们会在N32 MCU与RT-Thread的集成工作中投入更多的精力,让公司更多系列的MCU芯片来支持RT-Thread操作系统和IDE。”赵永刚告诉记者。

据赵永刚介绍,基于公司安全产品的研发经验,国民技术在通用MCU中集成硬件安全存储单元,同时还在其上配置支持国际/国密加密算法的硬件加速引擎,更好地提升代码或者核心数据的安全性,不仅如此公司的MCU产品集合多项优势技术于一体,基于业内领先的40nm eFlash工艺平台,融合公司多项领先技术,在高集成度、高可靠性、高性能、高安全性、低功耗等应用方面表现优异。

基于这样的硬件技术优势,携手睿赛德科技的RT-Thread操作系统,国民技术期望公司的MCU能在物联网、工业和汽车市场扮演重要的角色。

最近发布了高性能RISC-V MCU的先楫半导体也对与睿赛德科技的合作充满了信心。

先楫半导体公司的市场总监徐琦告诉记者,基于多方面的考虑,公司推出了基于RISC-V架构的高性能微控制器HPM6000系列。该系列的旗舰产品HPM6750采用双RISC-V内核,主频高达800MHz。搭配先楫半导体创新总线架构、高效的L1缓存和本地存储器,该芯片创下了高于9000 CoreMark™和4500以上的DMIPS性能新记录,为边缘计算的应用提供了极大的算力。

谈到和睿赛德科技的合作,徐琦表示,双方将紧密合作提供基于HPM6000和RT-Thread的SDK,并将在RT-Thread Studio上提供一站式集成开发环境,为RISC-V产业化注入新动力,同时将推出相关评估板,为打造易用的RISC-V生态贡献一份力量。

展望未来,先楫半导体希望能够和RT—Thread建立更多的合作,推动产品在汽车、物联网,工业自动化和消费电子等更多场景落地。

最近正式成为RT-Thread高级会员的珠海极海半导体有限公司也希望能够将携手RT-Thread物联网操作系统,共同打造物联网发展新生态,为工业、车载、消费电子等领域提供更加丰富、更具竞争力的芯片产品方案组合,优化产品应用开发体验。

极海半导体市场产品经理陈成指出,公司目前主要致力于为消费电子、医疗设备、智能家居、工业控制、汽车电子以及智慧能源等领域提供更优质的芯片产品与服务。他特别强调,极海会在工业MCU方面集中突破。

据陈成所说,在工业MCU市场,国内目前普遍还是处于从中低端向高端走的阶段。换而言之,在中高端工业MCU方面,国产差距稍大,这也是一个非常高门槛的技术,这也是极海后续将在这个方向发力的原因之一。

其实上述芯片厂商只是睿赛德科技的部分合作企业。据公司官网介绍,截止现在,已经有24家来自国内外的芯片厂商成为了RT-Thread 的芯片合作伙伴。此外,睿赛德科技过去的一年中还和全国超过150所高校达成了合作课程或者实验室。在海外,也有1所高校使用RT-Thread去开课。

技术未来的发展方向

在持续推动生态合作的同时,睿赛德科技固然也在同步推进公司技术的发展。熊谱翔也告诉记者,根据当前芯片产业和终端应用的需求特点,公司将会从以下几个方向发展RT-Thread :

首先,RTOS标准化;

熊谱翔表示,基于需求,睿赛德科技将围绕RT-Thread基础平台,在上面构建标准化的组件,把相对应组件的一系列东西进行规范化,简单到名称、作者、链接这些信息,以及包括到标准的API接口,甚至包括API接口的导出,使得这个组件在可以接受什么输入,可以去对外输出什么都能做到规范化。

此外,睿赛德科技还希望在后续的RTOS演进中,以低代码方式去做编程,并试图将其融合到RT-Thread的Studio集成开发环境中。通过这种方式帮助开发者以一个更加高效且不怎么容易出错的模式来开发,提高生产效率;

其次,融合多系统、异系统;

据熊谱翔介绍,为解决当前和未来的需求,RT-Thread将针对多核、大算力、异构芯片会做更多融合,并在不同的异构内核中提供更好的平滑过渡环境。未来,睿赛德科技希望能更加深一步,在底层有更加通用的消息通信总线机制,去做多个系统之间的无缝沟通。

“从现在到未来,我们有RT-Thread RTOS实时操作系统;有针对复杂的Arm cortex-A核芯片的RT-Thread Smart;对于多核的Arm cortex-A核芯片,我们也会有VM-Thread虚拟化的扩展,可以很好的和RT-Thread RTOS或者RT-Thread Smart结合,给上层提供一系列虚拟化的支撑。”在问到公司产品规划的时候,熊谱翔回应记者。“通过这个方式,睿赛德科技做了一个融合的平台。未来,期望社区能超越RT-Thread本身,去满足更多场景的需求。”熊谱翔最后说。


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2021-12-27