找回密码
 立即注册
  • QQ空间
  • 回复
  • 收藏

嵌入式Linux与车联网时代下的SoC介绍

admin 2019-7-3 20:45 205人围观 嵌入式相关

一、概述

1.1 概述什么是Linux;


Linux是一种自由和开放源码的类UNIX操作系统。该操作系统的内核由林纳斯·托瓦兹在1991年10月5日首次发布,在加上用户空间的应用程序之后,成为Linux操作系统。Linux也是自由软件和开放源代码软件发展中最著名的例子。遵循GNU通用公共许可证(GPL),任何个人和机构都可以自由地使用Linux的所有底层源代码,也可以自由地修改和再发布。大多数Linux系统还包括像提供GUI的X Window之类的程序。大多数人都是直接使用Linux发行版,而不是自己选择每一样组件或自行设置。

Linux严格来说是单指操作系统的内核,因操作系统中包含了许多用户图形接口和其他实用工具。如今Linux常用来指基于Linux的完整操作系统,内核则改以Linux内核称之。由于这些支持用户空间的系统工具和库主要由理查德·斯托曼于1983年发起的GNU计划提供,自由软件基金会提议将其组合系统命名为GNU/Linux,但Linux不属于GNU计划,这个名称并没有得到社群的一致认同。

Linux最初是作为支持英特尔x86架构的个人计算机的一个自由操作系统。当前Linux已经被移植到更多的计算机硬件平台,远远超出其他任何操作系统。Linux可以运行在服务器和其他大型平台之上,如大型计算机和超级计算机。世界上500个最快的超级计算机90%以上运行Linux发行版或变种,包括最快的前10名超级计算机运行的都是基于Linux内核的操作系统。Linux也广泛应用在嵌入式系统上,如手机、平板电脑、路由器、电视和电子游戏机等。在移动设备上广泛使用的Android操作系统就是创建在Linux内核之上。

通常情况下,Linux被打包成供个人计算机和服务器使用的Linux发行版,一些流行的主流Linux发布版,包括Debian(及其派生版本Linux Mint、Ubuntu)、Fedora(及其相关版本Red Hat Enterprise Linux、CentOS)和openSUSE等。Linux发行版包含Linux内核和支撑内核的实用程序和库,通常还带有大量可以满足各类需求的应用程序。个人计算机使用的Linux发行版通常包含X Window和一个相应的桌面环境,如GNOME或KDE。桌面Linux操作系统常用的应用程序,包括Firefox网页浏览器、LibreOffice办公软件、GIMP图像处理工具等。由于Linux是自由软件,任何人都可以创建一个匹配自己需求的Linux发行版。

Linux发行版指的就是通常所说的“Linux操作系统”,它一般是由一些组织、团体、公司或者个人制作并发行的。Linux内核主要作为Linux发行版的一部分而使用。通常来讲,一个Linux发行版包括Linux内核,以及将整个软件安装到计算机上的一套安装工具,还有各种GNU软件,和其他的一些自由软件,在一些Linux发行版中可能会包含一些专有软件。发行版为许多不同的目的而制作,包括对不同计算机硬件结构的支持,对普通用户或开发者使用方式的调整,针对实时应用或嵌入式系统的开发等等。当前,超过三百个发行版被积极的开发,最普遍被使用的发行版有大约十二个。较为知名的有Debian、Ubuntu、Fedora和openSUSE等。

1.2 概述什么是嵌入式Linux;


嵌入式linux是将日益流行的Linux操作系统进行裁剪修改,使之能在嵌入式计算机系统上运行的一种操作系统。嵌入式linux既继承了Internet上无限的开放源代码资源,又具有嵌入式操作系统的特性。嵌入式Linux的特点是版权费免费,购买费用媒介成本技术支持全世界的自由软件开发者提供支持网络特性免费,而且性能优异,软件移植容易,代码开放,有许多应用软件支持,应用产品开发周期短,新产品上市迅速,因为有许多公开的代码可以参考和移植,实时性能RT_Linux Hardhat Linux 等嵌入式Linux支持,实时性能稳定性好安全性好。

二、SoC片上系统;

2.1 什么是SoC


SoC是System on Chip的缩写,直译是“芯片级系统”,通常简称“片上系统”。因为涉及到“Chip”,SoC身上也会体现出“集成电路”与“芯片”之间的联系和区别,其相关内容包括集成电路的设计、系统集成、芯片设计、生产、封装、测试等等。跟“芯片”的定义类似,SoC更强调的是一个整体,在集成电路领域,给它的定义为:由多个具有特定功能的集成电路组合在一个芯片上形成的系统或产品,其中包含完整的硬件系统及其承载的嵌入式软件。

这意味着,在单个芯片上,就能完成一个电子系统的功能,而这个系统在以前往往需要一个或多个电路板,以及板上的各种电子器件、芯片和互连线共同配合来实现。前面我们说集成电路的时候提到过楼房对平房的集成,而SoC可以看作是城镇对楼房的集成;宾馆、饭店、商场、超市、医院、学校、汽车站和大量的住宅,集中在一起,构成了一个小镇的功能,满足人们吃住行的基本需求。目前SoC更多的是对处理器(包括CPU、DSP)、存储器、各种接口控制模块、各种互联总线的集成,其典型代表为手机芯片(参见术语“终端芯片”的介绍)。目前SoC还达不到单芯片实现一个传统的电子产品的程度,可以说现在SoC只是实现了一个小镇的功能,还不能实现一个城市的功能。

SoC有两个显著的特点:一是硬件规模庞大,通常基于IP设计模式;二是软件比重大,需要进行软硬件协同设计。城市相比农村的优势很明显:配套齐全、交通便利、效率高。SoC也有类似特点:在单个芯片上集成了更多配套的电路,节省了集成电路的面积,也就节省了成本,相当于城市的能源利用率提高了;片上互联相当于城市的快速道路,高速、低耗,原来分布在电路板上的各器件之间的信息传输,集中到同一个芯片中,相当于本来要坐长途汽车才能到达的地方,现在已经挪到城里来了,坐一趟地铁或BRT就到了,这样明显速度快了很多;城市的第三产业发达,更具有竞争力,而SoC上的软件则相当于城市的服务业务,不单硬件好,软件也要好;同样一套硬件,今天可以用来做某件事,明天又可以用来做另一件事,类似于城市中整个社会的资源配置和调度、利用率方面的提高。可见SoC在性能、成本、功耗、可靠性,以及生命周期与适用范围各方面都有明显的优势,因此它是集成电路设计发展的必然趋势。目前在性能和功耗敏感的终端芯片领域,SoC已占据主导地位;而且其应用正在扩展到更广的领域。单芯片实现完整的电子系统,是IC产业未来的发展方向。

2.2 SoC芯片

2.2.1 NXP i.MX8


i.MX8主要用于汽车信息娱乐仪表组、主机、平视显示器(HUD)、后座娱乐和全套、数字电子驾驶舱(eCockpit)、先进的工业人机界面(HMI)、单板计算机。



2.2.2 INTEL 阿波罗 lake


英特尔凌动处理器E3900系列、英特尔赛扬处理器N3350和英特尔奔腾处理器N4200平台(前身为Apollo Lake)助力数字监控、新车载体验、工业和办公自动化进步、零售和医疗新解决方案等应用的实时计算。这些处理器基于Goldmont架构,并且采用了英特尔的行业领先14纳米工艺技术。



2.2.3 高通 820a


Qualcomm骁龙820 车用处理器低功耗CPU、性能卓越的GPU、支持Cat 12的极速X12 LTE和强大的视频处理能力,为世界各地的汽车制造商带来的全新解决方案,这些方案不仅极具扩展性,而且在连接性、智能性和感知性方面,都有了质的提升。



2.2.4 瑞萨 R-Car H3


R-Car H3提供的计算能力超过了其前身R-Car H2的计算能力,使其可用作自动驾驶时代的汽车计算平台。R-Car H3符合汽车的ISO 26262(ASIL-B)功能安全标准,并具有增强的安全功能和更高的稳健性。R-Car H3是一种解决方案,可应用于各种车载信息娱乐系统以及驾驶安全支持系统。



三、NXP i.MX8优势

3.1 功能优势;


1. NXP的i.MX 8,符合汽车AEC-Q100等级3;

2. i.MX8QM处理器核心包含4核ARM Cortex-A53,双核ARM Cortex-A72,双核ARM Cortex-M4F,以及一个ARM Cortex-M4F,16-shader的GPU;

3. 处理器能支持4K屏或4x HD屏幕的显示,支持的系统有Android,Linux,FreeRTOS,QNX;

4. i.MX 8支持的应用包括多屏、HUD、座椅娱乐应用、全部数字座舱电子设施应用;

5. System Controller Unit (SCU): i.MX8引入的一种新概念,用于操纵资源分配,电源,时钟和IO配置以及多路复用。由于该新芯片的架构复杂性,系统中添加了系统控制器单元(SCU)。SCU是ARM Cortex-M4内核。



声明:本文内容及图片由BC-AUTO转载至网络,来源于公众号阿丹能量。



2019年全球及中国车载超声波雷达产业研究报告

2019年国际主流前向单目视觉ADAS产业研究报告

2019年全球及中国泊车辅助&自主泊车研究报告

价值数十万的特斯拉Model S/X总线破解解决方案及数据库dbc

特斯拉过去7年累计37次OTA升级,自动驾驶相关激增

2019年国际主流Tier1自动驾驶业务分析报告

2019年L2/L3/L4高级别自动驾驶惯性导航产业研究报告

2019年全球及中国车载毫米波雷达产业研究报告

2019年全球及中国车载激光雷达产业研究报告

2019年全球及中国车载高精度地图产业研究报告

2019年全球及中国自动驾驶算法集成企业研究报告

2019年全球及中国主流车企自动驾驶进展研究报告

智能网联汽车领域Tier2供应商转型为Tier1供应商研究报告

2019年全球及中国自动驾驶域控制器产业研究报告

2019年全球及中国车载T-box产业研究报告

2019年全球及中国数十项ADAS功能研究报告

面向智能网联电动汽车的高速公路设计研究报告









<<< BC-Auto 小助手微信最专业的智能汽车社群,值得你的加入





----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
我们尊重原创,也注重分享,文章来源于微信公众号:燃云汽车,建议关注公众号查看原文。如若侵权请联系qter@qter.org。
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

鲜花

握手

雷人

路过

鸡蛋

yafeilinux和他的朋友们微信公众号二维码

微信公众号

专注于Qt嵌入式Linux开发等。扫一扫立即关注。

Qt开源社区官方QQ群二维码

QQ交流群

欢迎加入QQ群大家庭,一起讨论学习!

我有话说......