AMD 自適應 SoC 嵌入式軟體生態系統

透過軟體實現快速創新和連線能力

AMD 的嵌入式軟體生態系統能為開發人員提供更多助力，從構思到做好上市準備，全面加速嵌入式系統的開發歷程。這個專門針對 AMD 嵌入式器件產品組合所打造的生態系統，擁有一套全方位的工具、執行階段軟體和環境，就是要讓開發人員能夠順暢發揮器件的強大威力，包括 AMD Zynq™ 7000 SoC、Zynq UltraScale+™ MPSoC、Versal™ 自適應 SoC、MicroBlaze™ 處理器以及 MicroBlaze V 處理器核心。我們提供的軟體，是建立在先進功能的基礎之上，包含領先業界的安全性和虛擬化軟體驅動程式，且這些功能均與 Zynq 和 Versal 器件的結構緊密結合。其所帶來的協同效應能讓開發人員的潛力發揮到極致，構建出別出心裁、相互連通且與眾不同的系統，進而滿足現代嵌入式應用的需求。

AMD MicroBlaze™ V Microcontroller Configuration Diagram

建構與開發工具

Linux

Linux® 是 AMD 產品中最常用的作業系統。AMD 提供 EDF Linux OS 與嵌入式開發架構 (Embedded Development Framework, EDF)，這是一個以 Yocto Project™ 為基礎的環境，也是一個 Linux 發行版，其中包含來自我們 GIT 儲存庫的原始碼與 Yocto 配方檔，能讓開發人員透過內部建置系統或第三方工具為 AMD 晶片導入 Linux 支援。EDF Linux OS 是客製化的 Linux 開發專案，非供一般市面販售，設計目的在於滿足 AMD Versal™ 自適應 SoC、Zynq™ UltraScale™ MPSoC、Zynq 7000 SoC 和 MicroBlaze™ 處理器上的開發需求。

AMD EDF 歷版的 Linux 核心支援是按 LTS Kernel 版本的推出循序更新。 

建構工具

AMD 目前提供兩種建構和部署嵌入式 Linux 解決方案的工具。第一個是 AMD EDF，以開放原始碼 Yocto Project™ 為基礎的建構環境；第二個是 PetaLinux，它正被 AMD EDF 所取代。這兩款工具皆能快速建構嵌入式 Linux 映像檔，而 EDF 另外還支援更進階的使用案例。 

開發工具

AMD Vitis™ 統一軟體平台、軟體開發套件 (SDK) 和生態系統合作夥伴工具，提供了選擇多樣的開發環境，可支援在 Zynq 和 Versal 平台上進行類似 SoC 的 C/C++ 程式設計。

AMD 軟體環境

  • Vitis 統一軟體平台 - 適用於 Zynq UltraScale+ MPSoC 和 RFSoC 以及 Versal 自適應 SoC 器件的嵌入式軟體開發。
  • 軟體開發套件 (SDK) - 適用於 Zynq 7000 SoC、Zynq UltraScale+ MPSoC 和 MicroBlaze 處理器的設計和除錯工作。

RTOS 與程式庫合作夥伴

RTOS、管理程式和裸機

Zephyr Project RTOS

Zephyr Project 是一款高擴充性的即時作業系統 (RTOS)，以安全性為出發點，支援多種硬體架構，並針對資源受限的裝置進行了最佳化。

Zephyr OS 所採用的極簡內核，是專為資源有限的系統而設計：從簡易的嵌入式環境感測器與 LED 穿戴式裝置，到高階的智慧手錶與物聯網無線閘道器皆可使用。

有關 Zephyr Project 的更多資訊，請造訪：  https://www.zephyrproject.org/

AMD 的 Zephyr Project 存放庫位於：  https://github.com/Xilinx/zephyr-amd

FreeRTOS

FreeRTOS 是 Amazon Web Services 推出的高市佔率 RTOS，支援超過 35 種架構；在 2017 年期間，每 3 分鐘就被下載一次。它經過專業開發、嚴格的品質控制，既強大實用又有堅實的支援作為後盾，此外還可免費嵌入商業產品中，無須公開您的專有原始碼（參考資料：https://www.freertos.org/RTOS.html）。

有關 FreeRTOS 的更多資訊，請前往：https://www.freertos.org/RTOS.html。

FreeRTOS 內核埠可用於下列 AMD 自適應 SoC、FPGA 和 SOM

更多關於在 AMD 產品上使用 FreeRTOS 的資訊和支援資源，可在此處找到：AMD FreeRTOS

處理器 裝置
64 位元 Arm® Cortex®-A72 應用處理單元 (APU) 與 32 位元 Cortex-R5 即時處理單元 (RPU) Versal 自適應 SoC
64 位元 Arm Cortex-A53 應用處理單元 (APU) 與 32 位元 Cortex-R5 即時處理單元 (RPU) Zynq UltraScale+ MPSoC 與 Kria™ SOM
32 位元 Arm Cortex-A9 應用處理單元 (APU) Zynq 7000 SoC 器件
32 位元 MicroBlaze 處理器 所有 AMD 器件系列

AMD 和生態系統合作夥伴的 RTOS 支援

供應商 產品 Zynq 7000 SoC Zynq UltraScale+ MPSoC Versal 自適應 SoC MicroBlaze
Cortex-A9 Cortex-A53 Cortex-R5 VCU Mali-400 Cortex-A72 Cortex-R5F AIE
AMD 裸機 是 是1 是 是 是 是 是 是 是
AMD FreeRTOS 是 是1 是 否 否 是 是 是 是
AMD Zephyr6 否 是4 是4     是4 是4    
BlackBerry QNX Neutrino 是 是 否 是 是 是 否 否 否
QNX OS for Safety 是 是 否 是 是 是 否 否 否
Wind River VxWorks 是 是 是 否 是 是 是 否 否
Green Hills INTEGRITY-178 否 是 否 否 否 是 否 否 否
INTEGRITY 是 是 否 否 否 是 否 否 否
u-velOsity 否 否 是 否 否 否 是3 否 否
Siemens Nucleus 是 是 是 否 否 否 是4 否 否
PX5 PX5 RTOS 否 是 是 否 否 否 否 否 是
Microsoft Azure RTOS 是 是 是 否 否 否 否 否 是
ETAS ETAS RTA-OS 是 是 是 否 否 否 否 否 否
Sysgo PikeOS 是 是 否 否 否 否 否 否 否
PikeOS for MPU 否 否 是 否 否 否 否 否 否
Lynx LynxOS-178 否 是 否 否 否 否 否 否 否
Weston Embedded Cesium Cs/OS2、OS3 是 是 是 否 否 否 否 否 否
DDC-I Deos 是 是 否

 否 否 否 否 否 否
RTEMS RTEMS 是 是 是 否 否 是 是 否 是
eForce uC3 是1 是1 否

 否 否 否 否 否 否
ENEA OSE 是 是 否

 否 否 否 否 否 否
eSOL eT-kernel 是 是 否 否 否 否 否 否 否
Silicon Labs Micrium uc/OS-II / OS-III5 是 是1 是 否 否 否 否 否 否
Sciopta Sciopta RTOS 是1 是1 是 否 否 否 否 否 否
Wittenstein SafeRTOS 是1 否 否 否 否 否 否 否 否
Segger emBOS 是1 否 否 否 否 否 否 否 否

大多數 RTOS 都針對不同的安全標準提供一定程度的認證。請諮詢作業系統廠商，確定作業系統是否滿足您的特定需求。
 

  1. 無 SMP 支援
  2. Micrium 現在是「純維護」狀態。Weston Embedded 目前是以 Cesium 為後繼品牌，延續著此作業系統的發展。
  3. 架構支援套件
  4. 開發中
  5. 僅限舊版，請聯絡 Weston Embedded 以取得支援
  6. 適用於 AMD Arm 型嵌入式硬體平台的 Zephyr OS 概覽


更多資訊和支援資源可在此 AMD Wiki 頁面上找到：嵌入式軟體生態系統。

虛擬化與管理程式

AMD 為其客戶與合作夥伴提供關鍵技術、文件和支援，讓先進、多重作業系統的設計得以實現。我們的生態系統所提供的資源包括：

廠商 產品 Versal 自適應 SoC Zynq UltraScale+ MPSoC Zynq 7000 SoC
AMD Xen 管理程式 是 是 否
BlackBerry QNX 管理程式 是 是 否
Wind River Helix 虛擬化平台 是 是 否
Sysgo PikeOS 管理程式 否 是 是
Green Hills Integrity Multivisor 是1 是1 否
Lynx LynxSecure 分離內核管理程式 是 是 否
Dornerworks SEL4 是 是 否
Siemens Nucleus 管理程式 否 是 是
General Dynamics Mission Systems OKL4 Microvisor 否 是 否
  1. 需要服務合約

更多資訊和支援資源可在此 AMD Wiki 頁面上找到：嵌入式軟體生態系統。

裸機與程式庫

AMD 提供其他程式庫和裸機驅動程式。這些程式庫是專為 AMD 器件而開發。

更多關於裸機驅動程式與程式庫的資訊及支援資源，可在此 AMD Wiki 頁面找到：裸機與程式庫。

程式庫

  • Iwip：網路 TCP/IP 堆疊
  • xilisf：快閃記憶體
  • 獨立 BSP：板卡支援套件
  • xilffs：FAT 檔案系統
  • xilfpga：PL/FPGA 管理（位元流載入）
  • xilskey：安全性 xilsecu
  • xilsecure：安全性
  • xilrsa：安全性

嵌入式 Linux

開放原始碼 Linux 是最常在嵌入式硬體上執行的作業系統，自 2001 年推出 AMD Virtex™ II Pro FPGA 以來，AMD 便一直在其 FPGA 和自適應 SoC 器件上為 Linux 提供支援。除了 PetaLinux 和 Yocto 外，AMD 還為多家第三方廠商（包含由 Canonical Ltd. 提供的經認證 Ubuntu®）以 AMD 器件為目標的建構環境提供商業支援。

AMD 嵌入式開發架構 (EDF) 與 Yocto Project™

正如 Yocto Project 所述：「Yocto Project 是一個開放原始碼協作專案，不論硬體架構為何，都可協助開發人員為嵌入式產品建立以 Linux 為基礎的客製系統。本專案提供了一組靈活的工具和一個平台空間，全球嵌入式開發人員皆可在此共享技術、軟體堆疊、配置和最佳實務，並可運用這些技術為嵌入式器件量身打造 Linux 映像。」AMD 嵌入式開發架構便是基於 Yocto Project。進一步瞭解 AMD EDF。 

AMD EDF 與 PetaLinux

兩種流程都提供您在 AMD 處理系統上客製化、建立和評估嵌入式 Linux 解決方案所需要的一切。這套解決方案是專為加速設計生產力而量身打造，與 AMD 硬體設計工具搭配得宜，能簡化針對 Versal 自適應 SoC、Zynq UltraScale+ MPSoC、Zynq 7000 SoC，以及 MicroBlaze 處理器所進行的 Linux 系統開發。但是，PetaLinux 工具現在已被 AMD EDF 所取代。請參閱 AMD PetaLinux 工具頁面以了解更多資訊： 

Linux

供應商 產品 發佈 Versal 自適應 SoC Zynq UltraScale+ MPSoC Zynq 7000 SoC MicroBlaze
AMD AMD EDF Yocto 是 是 是 是* *限 MicroBlaze V
PetaLinux Yocto 是 是 是 是
Yocto Yocto 是 是 是 是
Canonical Ubuntu Debian 是1 是 否 否
Wind River Wind River Linux Yocto 是 是 是 否
Foundies.io FoundriesFactory Yocto 是 是 否 否
Siemens Sokol Flex OS Yocto 否 是 是 否
Sokol Omni OS Debian 否 是 否 否
TimeSys Linux Services Yocto 是 是 是 否
MontaVista CGX/CGE Yocto 否 是 是 否
ArchLinuxARM ArchLinuxARM 不適用 否 否 是 否
  1. VCK190 有 Beta 版本可以使用

更多資訊和支援資源可在此 AMD Wiki 頁面上找到：嵌入式軟體生態系統。

開放原始碼專案

QEMU

QEMU (Quick EMUlator) 是一種開放原始碼、跨平台的系統模擬器。它是能夠在 x86 Linux 作業系統上執行的執行檔。QEMU 可以模擬完整的系統（通常稱為客體），例如 AMD ZCU102 或 VCK190 板。

模擬的範圍包含開發板上的處理器、周邊設備和其他硬體，可讓您在虛擬化硬體上啟動作業系統或其他應用程式。

QEMU 還可以透過控制器區域網路 (Controller Area Network, CAN)、乙太網路和 USB 等介面與主機進行互動，使來自主機的實際資料能即時用於客體機器中。

Xen 管理程式

Xen 是由 Xen Project 所定義、維護和提供給開放原始碼社群的第 1 類管理程式。Xen 讓開發人員能夠在 AMD Zynq UltraScale+ MPSoC 上執行多個作業系統或裸機應用程式實體。其他關於 Xen 管理程式的資訊，可在「開始使用 Xen Project」頁面上找到。

U-Boot

U-Boot 是 Linux 社群中常用的開放原始碼 Universal Boot Loader。AMD 在 https://github.com/Xilinx/u-boot-xlnx 提供 GIT 樹狀結構，其中包含可在 AMD 板上執行的 U-Boot。

Arm Trusted Firmware

Arm Trusted Firmware 針對用於 ARMv8-A 架構的安全軟體提供相關參考基準，並為各種介面標準提供實作範例，如 PSCI（電源狀態協調介面）以及用於連接非安全世界軟體的安全監測碼。AMD Arm Trusted Firmware 埠已發佈，可在 https://github.com/Xilinx/arm-trusted-firmware 取得。

支援與資源