嵌入式系統擁抱虛擬化 實現方式各有優缺(2)

作者: Alexandre Romana / Bernhard Rill / James Scobie / Paul Hughes 、 供稿單位: Arm
2023 年 12 月 20 日
虛擬化正在從PC、伺服器逐漸向嵌入式運算系統及其應用市場擴散,但虛擬化有許多種不同的實作方法,各有其優點跟限制。因此,針對應用需求選擇最適合的虛擬化方式,是非常重要的。 Zonal架構為虛擬化帶來新要求 隨著整個汽車產業轉而採用具備中央運算系統與專屬Zonal控制器的軟體定義汽車輛(SDV)方式,虛擬化變成釋放潛力的關鍵需求,這包括更獨立與可管理的功能,以及更快的測試、驗證與更新。不過,加速器與週邊設備的妥善虛擬化可能具有相當的挑戰性。 車用架構轉而採用Zonal架構以解決擴充性問題、並降低配線長度、重量與成本,需要新世代的即時運算力,而它必須支援整合了混合關鍵性的軟體製品。這些混合關鍵性系統(MCS)需要更強大的隔離功能,這包括時間、空間與故障隔離,以避免干擾且同時保有即時支援性。 然而,隔離設計倘若未能妥善處理,可能會造成龐大的資源浪費與效能劣化。因此,妥善的資源共享與隔離越來越有必要。虛擬化在維持充份的時間、空間與故障隔離同時,雖然仍是CPU資源共享的常見選項,裝置(包括GPU、NPU與影像訊號處理器等硬體加速器)與I/O週邊設備在維持妥適隔離性的同時,也必須進行共享。 例如,當某一I/O通訊週邊設備進行共享時,同時維持適當的隔離與足夠的效能水準極為關鍵;這在某些情況下意味必須包含對虛擬化提供硬體的支援,例如處理元件(PE)與裝置之間、或裝置與記憶體之間的程式過濾與分離。 Safety...
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