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半导体

软件发展趋势(开源软件生态系统)

1. 开源软件成为软件开发主流

最近开源软件(OSS)越来越受欢迎,也成为当前软件改进的一大主流。开源软件由许多贡献者通过互联网维护和更新,并由被称为“社区”的虚拟组织管理。Linux是非常成功的开源软件之一,被用作家用电器、通信产品和数据中心事实上的标准操作系统。

开源软件与源代码一起分发,被视为软件的重要设计文档之一。因此,开发者可以利用几乎所有下载的开源软件并添加其核心思想的小新功能,然后开发人员可以用更少人工轻松实现具备开源软件的大系统。因此,开源软件成为软件开发的主流。

一个开发者有了新想法并将其添加到开源软件并积极向社区开放。然后社区的许多参与者愿意使用它,即新想法实际上变得比自己努力让它流行起来容易。因此,除日本外,几乎所有国家的许多公司都愿意以他们的新想法投资和贡献开源软件升级。遗憾的是,许多日本公司并不关心开源软件的贡献,因为开源软件的投资回报率多为无形的,且具有长期和复杂的特点。

2. 瑞萨的开源软件

人们预计SoC(片上系统)与高性能CPU 内核和大DRAM内存空间协同工作可同时处理多种应用软件。因此,SoC 需要如Linux这样的高功能的OS(操作系统)。

当客户在SoC 上规划应用软件PoC(概念验证)时,大多数客户选择Linux 作为操作系统,因为它拥有丰富的生态系统,拥有众多工具、解决方案和高手。如果客户采用瑞萨SoC构建PoC系统,只需将Linux下载至瑞萨SoC上,无需定制即可运行,可大幅缩短客户开发所需准备时间。

为使下载的Linux 无需在SoC 上进行自定义即可运行,瑞萨继续向Linux 社区贡献源代码补丁。此活动称为“上游”和/或“贡献”。瑞萨的许多补丁都是采用Linux内核源代码的主线。访问该网站,可看到为Linux 内核更新做出贡献的公司。从2006 年开始,该网站称瑞萨电子是截至2021 年1 月的前10 名贡献者。图1 显示了排名列表。

图1 Linux贡献排名

此外,瑞萨还为客户和一般开源软件专家开发了“R-Car入门套件”,为汽车行业开发Linux环境。

图2 R-Car 入门套件

R-Car 入门套件的指南和R-Car 入门套件的Linux 软件包已在互联网的Wiki 站点上开放。当客户购买R-Car 入门套件时,可以通过访问此Wiki 站点轻松设置开发环境。

图3 R-Car 入门套件的Wiki 站点首页

此外,在Linux 基金会还设立了ALG社区,旨在为汽车行业移植通用Linux。

在AGL 社区中,瑞萨电子作为白金会员之一,积极参与发布源代码补丁、指导AGL 更新等工作。AGL 定义了“AGL 参考硬件”规范并将其打开。而瑞萨的R-Car 入门套件经AGL 社区批准符合AGL 参考硬件规范,并采用标准AGL 开发环境之一。(相关新闻)

CES、AGL社区等大型活动都会设立宣传展位。在AGL 的展台上,大部分AGL 成员展示了他们关于R-Car 入门套件的最新解决方案演示。

图4 CES2019的AGL展位与众多客户

AGL 社区由众多整车厂商、Tier1和解决方案/工具合作伙伴组成。因此,汽车行业的整个供应链成员携手合作推进AGL。并且每个成员都采用AGL社区的软件作为其产品。AGL 宣布了许多公司采用AGL 的重要信息。所以AGL是非常成功的开源软件项目之一。(相关文章)

AGL越受欢迎,R-Car就可获得越多用户采用。这是开源软件商业模式的一个很好的例子。

3. 为开源软件贡献的策略

再次,我想提一下为什么AGL 定义了参考硬件规范。开源软件是现在软件开发的主流。那么世界上每一位软件工程师加入开源软件开发是非常重要的。这意味着开源软件运行的目标硬件在世界各地都可用。因此,开源软件的开发环境将以电脑、智能手机和虚拟机等事实上标准化环境为主。

但是对于嵌入式软件,该软件实际上与非常特定的硬件紧密配合。因此,为了在全球范围内开发AGL,AGL 社区应根据社区共识定义全球通用的硬件环境(相关文件)。

并且非常重要的是,通用硬件规格不依赖于特定的公司硬件规格。此外,使用开源软件的客户不愿意被锁定在特定供应商的硬件中。因此,开源软件独立于任何硬件供应商的规范。

由于开源软件独立于特定的硬件,很多软件工程师都可以加入开源软件社区,之后就有了开源软件本身,还有周边工具、中间件等等。然后开源软件和相关软件就变成了丰富的生态系统。因此,出于“上市时间”的原因,客户选择开源软件而不是以前的供应商锁定软件。半导体公司需要加入开源软件生态系统。这个开源软件活动是半导体公司的合作领域。对于客户,开源软件提供“更易于开发”的环境及其生态系统优势,以扩展客户的商业模式。(“更容易扩展”)

另一方面,带有开源软件的系统的性能、功耗、功能安全、信息安全等,很大程度上依赖于硬件和管理程序、设备驱动程序等底层软件。客户根据成本和性能等之间的平衡来选择半导体。这对于半导体公司而言则是竞争领域。客户则根据硬件和低级软件而实现差异化。

瑞萨开源软件贡献策略如下:

  1. 瑞萨加入并为使开源软件更具吸引力做出贡献。瑞萨向工具供应商、解决方案供应商和客户推广开源软件,从而使开源软件及相关软件更容易开发软件生态系统。

  2. 很多客户选择开源软件是因为有很多开发工具和解决方案。

  3. 当客户使用开源软件创建解决方案软件时,如果开源软件运行在瑞萨的半导体和低级软件上,则可以在合理的成本下为客户提供更高的性能、更低功耗、功能安全及高度信息安全。

因此,瑞萨继续积极为不依赖于硬件的开源软件开发做出贡献开发。概念如图5所示:


图5 基于开源软件的合作生态系统和竞争性半导体商业模式

瑞萨将继续为开源软件做贡献,使之成为事实软件,并努力提供使客户可进行差异化所需的适配软硬件技术。

责任编辑:许子皓


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