具硬实时性能的Linux OS锁定更广泛应用市场

作者:勾淑婉

嵌入式系统设计移转到采用Linux操作系统似乎已经是一个无需争论的趋势。然而,由于Linux一直都只能提供软实时(soft real-time)性能,一些对时间敏感的应用就没有Linux发挥的余地。随着MontaVista日前推出具硬实时(hard real-time)性能的最新操作系统Pro 4.0,该公司试图藉此开拓Linux更宽广的应用范围。

MontaVista台湾分公司总经理徐志亮表示,所谓硬实时性能,是指系统从命令起始到执行动作之间的中断延迟(Interrupt latency)响应特性。一般像是Win CE这种的软实时操作系统,其反应时间约为1~2微秒,要达到硬实时性能的要求,其反应时间必须要在150μs以内。

他解释说,传统的实时操作系统(RTOS)像是VxWorks、Nuclues都是硬实时系统,但它们都是专用且封闭的商用实时操作系统。而Linux一直以来都只能提供软实时性能,也因此,虽然Linux在嵌入式市场中的接受度日益提升,但在汽车控制、工业控制、电信基础建设等诸多需要硬实时性能的应用中,都无法采用Linux。

MontaVista已于日前推出具备原生硬实时性能的Professional Edition 4.0版,徐志亮强调说,这是业界唯一一套具备硬实时性能的Linux系统。“Pro4.0是以最新的Linux 2.6核心为基础,我们提供的硬实时性能打破了100μs的门坎,这是比2.6.10社群核心快100倍的中断响应效能,可以让Linux应用到之前所不可能涵盖的市场。”

徐志亮引述市场统计数据指出,目前有超过12.5%的嵌入式设计项目采用Linux操作系统,未来两年的成长率将达到25%。同时,现今32/64位的产品设计中,有超过5成是采用Linux,未来3年更将上升到75%。

在这些更广泛的应用市场之中,MontaVista最主要还是锁定智能型手机市场。该公司在去年就曾发布新闻指出包括NTT DoCoMo、摩托罗拉等公司都已经采用其Linux作为智能型手机的平台。而硬实时Linux对智能型手机带来的效益,则是着眼于更长期的发展机会。

徐志亮解释说,目前智能手机的基本设计架构包括一颗处理语音通信的基带芯片,以及一颗执行多媒体功能的应用处理器。“基频芯片需要具硬实时性能的操作系统,而应用处理器对实时性能的要求并没有那么高。所以,手机采用的Linux都是用在应用处理器上。但随着半导体业者开始开发整合度更高的单芯片手机处理器,未来具硬实时性能的Linux才有可能符合这样的架构需求,取得更大的商机。”

徐志亮说,“虽然目前对手机应用处理器来说,并不是一定要具备硬实时性能的操作系统,但是也可因此得到更高的效能。”此外,就台湾厂商采用Linux进行嵌入式系统设计的趋势来看,徐志亮表示,“目前仍以数据通讯设备为主,包括媒体网关器、无线网关器等产品,其次则是像是数字录像等家电产品,以及VPN、防火墙等安全装置。”

至于MontaVista强调的手机市场,他说,“台湾厂商已经开始采用Linux进行手机设计,目前我们就有3到4个设计项目正在进行中,预期今年底就会有产品正式上市。”