高性能計(jì)算與硬實(shí)時(shí)計(jì)算的融合正成為新一代計(jì)算體系的重要趨勢(shì)。在工業(yè)自動(dòng)化、具身智能等應(yīng)用場(chǎng)景，如何將極致計(jì)算性能與任務(wù)執(zhí)行的嚴(yán)格時(shí)間約束完美融合，成為產(chǎn)業(yè)上下游協(xié)力加速數(shù)字化與智能化的關(guān)鍵。

兆芯與麒麟軟件在長(zhǎng)期合作基礎(chǔ)上進(jìn)一步深化協(xié)同，聚焦硬實(shí)時(shí)與混合部署場(chǎng)景，完成了兆芯KH-40000系列處理器平臺(tái)與銀河麒麟實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)V10（以下簡(jiǎn)稱“KylinRTOS”)、銀河麒麟分域虛擬化軟件(以下簡(jiǎn)稱“Kvisor”)的深度適配，充分發(fā)揮多核算力優(yōu)勢(shì)，顯著提升x86平臺(tái)的實(shí)時(shí)性與確定性計(jì)算能力，為高性能與硬實(shí)時(shí)融合開(kāi)辟新路徑。

從兼容到協(xié)同--國(guó)產(chǎn)軟硬件合作進(jìn)入“深水區(qū)”

近年來(lái)，兆芯與麒麟軟件在桌面和服務(wù)器領(lǐng)域的合作持續(xù)深化，兆芯自研的開(kāi)先系列、開(kāi)勝系列處理器已全面適配銀河麒麟操作系統(tǒng)，廣泛應(yīng)用于政府、能源、電信、金融等關(guān)鍵行業(yè)。

隨著智能化進(jìn)程加快，系統(tǒng)的實(shí)時(shí)響應(yīng)與確定性已成為計(jì)算性能的重要指標(biāo)，雙方在硬實(shí)時(shí)與混合部署方向的聯(lián)合適配，實(shí)現(xiàn)從基礎(chǔ)兼容到性能協(xié)同的升級(jí)，構(gòu)建了“高性能芯片—分域虛擬化—多操作系統(tǒng)”計(jì)算架構(gòu)。在這一體系中，兆芯處理器高性能多核算力與硬件級(jí)虛擬化能力，為系統(tǒng)運(yùn)行奠定算力與隔離基礎(chǔ)；麒麟軟件產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)分域隔離與確定性調(diào)度，使系統(tǒng)在復(fù)雜任務(wù)并行與多域協(xié)同中仍能保持微秒級(jí)響應(yīng)與高可靠性。

高效計(jì)算 X 兼顧實(shí)時(shí)性與可擴(kuò)展性

此架構(gòu)由兆芯KH-40000系列處理器、KylinRTOS及Kvisor組成，覆蓋從硬件底層到操作系統(tǒng)與分域虛擬化的完整技術(shù)鏈。

01兆芯開(kāi)勝KH-40000 系列處理器

兆芯開(kāi)勝KH-40000系列處理器具備強(qiáng)勁算力與靈活擴(kuò)展性，能夠支撐云計(jì)算、大數(shù)據(jù)與高性能存儲(chǔ)等多樣化應(yīng)用場(chǎng)景。在SLAM（同步定位與地圖構(gòu)建）、VIO（視覺(jué)慣性里程計(jì)）等機(jī)器視覺(jué)任務(wù)中，KH-40000系列憑借多核并行架構(gòu)實(shí)現(xiàn)高效計(jì)算，為無(wú)人機(jī)、智能機(jī)器人等提供高吞吐處理與實(shí)時(shí)響應(yīng)能力。同時(shí)，處理器內(nèi)置SM2/SM3、SM4等國(guó)密算法的硬件級(jí)加速引擎，通過(guò)專用指令集優(yōu)化加密運(yùn)算，為數(shù)據(jù)采集與通信傳輸構(gòu)筑安全防線，保障關(guān)鍵任務(wù)場(chǎng)景下的信息安全與系統(tǒng)穩(wěn)定。

02KylinRTOS

KylinRTOS是專為工業(yè)控制、智能硬件等需要高確定性、硬實(shí)時(shí)和高可靠性的關(guān)鍵領(lǐng)域設(shè)計(jì)的操作系統(tǒng)，具有豐富的軟硬件生態(tài)、承載通信、機(jī)器人、電力仿真、汽車(chē)等各行業(yè)應(yīng)用，結(jié)合麒麟自主研發(fā)的KylinRTOS IDE，通過(guò)圖形化工具鏈實(shí)現(xiàn)從開(kāi)發(fā)到部署的全流程支持，大幅提升嵌入式開(kāi)發(fā)效率。

03Kvisor

Kvisor是專為安全關(guān)鍵領(lǐng)域設(shè)計(jì)的Rust語(yǔ)言編寫(xiě)的Type1 hypervisor，虛擬機(jī)間的內(nèi)存、CPU、外設(shè)等資源嚴(yán)格隔離，支持SR-IOV、Cache Color、SMMU等功能，可配置多路虛擬網(wǎng)卡分配給不同的虛擬機(jī)。通過(guò)KylinRTOS IDE中的Kvisor Tools插件實(shí)現(xiàn)資源可視化配置、系統(tǒng)部署、管理與監(jiān)控，極大降低使用者的技術(shù)門(mén)檻。

本次在兆芯KH-40000系列處理器上的聯(lián)合適配，驗(yàn)證了KylinRTOS與Kvisor能夠通過(guò)單一平臺(tái)兼顧高性能計(jì)算與確定性控制。該方案適用于工業(yè)自動(dòng)化、具身智能等領(lǐng)域，以及能源、電力、軌道交通等高可靠業(yè)務(wù)場(chǎng)景，推動(dòng)系統(tǒng)架構(gòu)向高集成化、可擴(kuò)展、低時(shí)延方向演進(jìn)。

本次適配方案的深度挖掘，充分彰顯兆芯與麒麟軟件在基礎(chǔ)軟硬件協(xié)同合作模式上的持續(xù)深化，成功構(gòu)建以高性能計(jì)算為核心、兼顧實(shí)時(shí)性與可擴(kuò)展性的新型計(jì)算范式。未來(lái)，兆芯將與麒麟軟件等合作伙伴一道，持續(xù)深耕技術(shù)創(chuàng)新與協(xié)同優(yōu)化，攜手筑牢國(guó)產(chǎn)計(jì)算體系的堅(jiān)實(shí)根基。

關(guān)于麒麟軟件

麒麟軟件是中國(guó)電子信息產(chǎn)業(yè)集團(tuán)有限公司旗下科技企業(yè)，2020年1月由天津麒麟信息技術(shù)有限公司和中標(biāo)軟件有限公司強(qiáng)強(qiáng)整合而成。麒麟軟件以安全可信操作系統(tǒng)技術(shù)為核心，面向通用和專用領(lǐng)域打造安全創(chuàng)新操作系統(tǒng)產(chǎn)品，在系統(tǒng)安全、穩(wěn)定可靠、好用易用和整體性能等方面具有領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)，為黨政、行業(yè)信息化及國(guó)家重大工程建設(shè)提供安全可信的操作系統(tǒng)支撐。根據(jù)賽迪顧問(wèn)統(tǒng)計(jì)，麒麟軟件旗下操作系統(tǒng)產(chǎn)品連續(xù)14年位列中國(guó)Linux市場(chǎng)占有率第一名。

銀河麒麟實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)（Kylin Real-Time Operating System，KylinRTOS）是一種專為滿足應(yīng)用程序的嚴(yán)格時(shí)序要求，而設(shè)計(jì)的嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)。核心價(jià)值在于確定性和高效性。確定性體現(xiàn)為可預(yù)測(cè)的響應(yīng)時(shí)間，提供微秒級(jí)響應(yīng)保障，確保系統(tǒng)在限定時(shí)間內(nèi)處理事件；高效性則通過(guò)精密的任務(wù)管理和資源調(diào)度機(jī)制實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵任務(wù)實(shí)時(shí)觸發(fā)與資源零沖突運(yùn)行，包括CPU調(diào)度、內(nèi)存分配及I/O控制等。KylinRTOS已在中電智科、新松、海格等領(lǐng)域頭部企業(yè)完成部署運(yùn)行，為工業(yè)機(jī)器人、通訊等產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新與發(fā)展提供堅(jiān)實(shí)支撐。

關(guān)于兆芯

兆芯堅(jiān)持自主創(chuàng)新、生態(tài)完善、好用不貴的發(fā)展理念，掌握自主通用處理器及其系統(tǒng)平臺(tái)芯片研發(fā)設(shè)計(jì)的核心技術(shù)，全面覆蓋其微架構(gòu)與實(shí)現(xiàn)技術(shù)等關(guān)鍵領(lǐng)域，構(gòu)建了健全的知識(shí)產(chǎn)權(quán)體系，致力于為用戶提供高效、兼容、安全的自主通用處理器和芯片組等產(chǎn)品，構(gòu)建從云到邊再到端等各種應(yīng)用場(chǎng)景下的計(jì)算解決方案，助力政務(wù)、金融、教育、網(wǎng)絡(luò)通信、能源、交通、醫(yī)療、工業(yè)制造等行業(yè)應(yīng)用的平滑遷移、節(jié)約用戶遷移成本、支撐國(guó)家產(chǎn)業(yè)信息安全和國(guó)家數(shù)字經(jīng)濟(jì)實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展。