RT-Thread 創始人熊譜翔：2022 開源作業系統之異構計算

隨著摩爾定律的放緩，近些年來異構計算備受矚目，最典型的莫過於蘋果的 M1/M2 處理器。在 M1/M2 之前，處理器主要以 CPU 作為計算中心，現在則更多地以 CPU + XPU（GPU，NPU，MCU，DSP等等）協同的方式工作，以解決一些專有細分領域的問題。比如在 AI 計算領域，卷積運算是最常用的方法，並且是以大規模並行機制進行。如果採用傳統的 CPU 計算方式，雖然可以選擇單核或有限核的高主頻方式，但其效能依然不足以和數百甚至上千的並行單元相比擬，而通過專用架構單元的方式，可以做到對一些場景的極致追求。Chiplet 架構的出現，也勢必讓這種架構成為更大的可能。

在 CPU + XPU 組合中，XPU 更面向專用目的，XPU 上的軟體系統也不需要一套完全通用性的作業系統。在一些實時控制的場合，它更需要一個精簡、高效的 RTOS 系統。例如 CEVA 公司推出的 DSP 架構就可以通過硬體和軟體密切配合的方式達到極致的實時性。因為 CEVA 的 DSP 架構是本地設計的，以支援 RTOS 功能和超快上下文切換，用 CEVA DSP 和 RT-Thread RTOS 實現的物聯網裝置可以處理不同資源之間的許多通訊任務，而不會為此中斷 RTOS。

在國內，一些大家熟悉的晶片廠商也在向這個方向發展：瑞芯微 RK3568 晶片上的多核 ARM A55 處理器 ，採用了 Linux + RT-Thread 異構方案；全志 V853 晶片，採用了 ARM Linux + RISC-V Melis 方案，其中 Melis 作業系統核心基於 RT-Thread。

異構系統間的互動很是關鍵，系統之間並不是完全獨立的，而是相互無縫融合，甚至是一個分散式系統。當考慮到 Linux 這樣一個通用系統和 RTOS 配合時，一套基於 virtio 方式的訊息框架 rpmsg（Remote Processor Messaging）也隨之流行起來。rpmsg 定義了異構多核處理系統中核與核之間進行通訊時所使用的標準二進位制介面。TI 和 Google 等公司早在 2011 的時候發起了 rpmsg，之後逐步演變成 Linux 上一套標準的異構系統間的通訊標準。

2021 年，RT-Thread 也和中科院軟體所一起合作，推進 RISC-V 上的 OpenAMP、rpmsg 工作，希望推動在 RISC-V 晶片架構上系列的基礎軟體工作。在這方面，RT-Thread 也在和國內開放的 OpenEuler 社群一起緊密合作，在 2022 年底的時候提供更好的異構開源系統方案給到產業界，能夠更好地用於工控、電力、機器人、能源等工業相關行業。

熊譜翔

RT-Thread 創始人，上海睿賽德電子科技有限公司 CEO。2000 年畢業於重慶郵電學院，先後任職上海貝爾阿爾卡特、宇夢通訊、Marvell，擁有豐富的嵌入式實時系統和 3G/4G 手機基帶系統軟體開發經驗。於 2006 年創立了 RT-Thread 開源作業系統，並以開源社群的形式，帶領中國國內優秀的工程師，融入實時面向物件設計開發了 RT-Thread 自主作業系統核心和微核心架構作業系統 RT-Thread Smart，大量周邊成熟、穩定軟體元件，如檔案系統，圖形使用者介面等。