随着嵌入式人工智能的快速发展，对高性能计算的需求越来越大。为了应对日益复杂和不确定的外部环境，国产嵌入式智能系统离不开实时性强、计算能力高的异构多核国产智能芯片和国产基础软件。工业智能系统对基于智能芯片的混合密钥系统的需求尤为强烈。
本文引用的地址:混合关键系统是未来嵌入式系统技术演进的重要方向之一。目前，在自动驾驶、服务机器人、汽车电子等领域已经出现了一些典型的应用，在工业和国防领域也呈现出积极的发展趋势。
为此目的，北京航空航天大学计算机学院，北京航空航天大学软件学院，北京航空航天大学杭州创新研究院、中国电子技术标准化研究院物联网研究中心、嵌入式系统友协、《单片机与嵌入式系统应用》杂志举办“第五届国内嵌入式操作系统技术与产业发展论坛暨嵌入式系统友协主题研讨会(共29届)”。本次论坛以“异构多核智能芯片混合密钥系统的研究与应用”为主题。主办方邀请了华东师范大学的人，湖南大学，中山大学、复旦大学和北京来自航空航天大学等高校的学者，以及嘉安科技、赛云科技、 华为、锐思德电子参与论坛主题演讲和嘉宾讨论，共同探讨异构多核智能芯片、混合密钥系统等热点话题。北京航空航天大学软件学院院长胡春明致开幕词。上午的会议由嵌入式系统协会秘书长何晓青主持，下午的会议由。北京航空航天大学计算机学院牛建伟教授。
胡凯详细介绍了K230硬件各部分的具体功能和软件架构，以及大小核如何相互通信，还详细介绍了大小核互斥这一棘手问题的解决方案。
高性能RISC-V多核计算平台
上海赛云科技高级销售总监周杰。
赛云科技主要从事高性能应用场景中RISC-V IP和芯片的研发，以及底层软件解决方案，能够提供支持多核、一致NOC总线的整体解决方案，在自研芯片中实现RISC-V芯片进入高性能场景的国产硬件核心技术。
RISC-V周杰介绍机构与其他内核架构相比，它具有商业自由和技术自由，因此采用其架构的厂商具有创新的自由，适用于所有计算系统。目前大部分应用在物联网领域(全球100亿嵌入式场景出货)，已经开始向高性能、多核或众核计算领域渗透(预计2025年超过800亿)。赛云科技成立五年，先后推出四大系列自研产品——舒天(RISC-V CPU IP)、星链(IP)、晶弘7110(芯片)和。特别是周杰给大家分享了RISC-V领域第一个真正的大小核异构IP子系统平台，除了CPU一致性之外，最高可支持8核CPU系统和I/O一致性。该平台将在景洪8100上得到验证。
面向混合关键部署的嵌入式RTOS虚拟化技术
湖南大学教授，嵌入式系统和网络计算湖南谢国旗，省重点实验室主任
随着嵌入式设备性能的提高，复杂的嵌入式开发存在功能丰富(数据可视化、场景可视化)和硬实时(精确控制)的双重需求，基于操作系统虚拟化技术的混合密钥部署是实现上述双重需求的解决方案之一。谢老师详细介绍了是基金会下的开源实时操作系统，支持超过13种硬件架构，是产品级应用，已经发布了40个版本，具有良好的实时性和安全性，支持各种嵌入式场景的物联网协议。谢老师认为可以是宏内核，也可以是微内核，看客户在应用中的配置。
谢老师团队主要做了以下几个方面的工作改编:6改编；4.嵌入式实时虚拟机ZVM的开发(1980-1989年).ZVM由以下部分组成湖南大学嵌入式计算省重点实验室设计开发的基于实时操作系统开发的虚拟化软件，可以与这两个OS同时启动，实现在同一硬件平台上混合内核部署。谢老师还详细介绍了基于的ZVM关键核心技术的实现和发展规划。
智能嵌入式系统软硬件优化配置方法
华东师范大学软件学院教授陈
智能嵌入式系统将人工智能技术融入嵌入式系统，实现识别、判断、推理、决策等智能功能。陈老师介绍，智能嵌入式系统除了完成其功能外，还需要实现其性能，比如时间性能，规定完成其功能的时间是3 s还是3 ms，另外，嵌入式系统将嵌入式软件复制到特定的芯片上运行，但芯片有面积、尺寸等限制，实现智能的软件本身非常复杂甚至庞大。因此，要在特定的芯片上实现智能的功能和性能，就需要优化软硬件的配置，分配和调度哪些任务由软件(即CPU)实现，哪些任务由硬件(即ip核和FPGA)实现。通常情况下， 软件实现慢但成本低，硬件实现快但成本高。如何科学分配软硬件资源，实现智能嵌入式系统在一定约束条件下(如时间约束、硬件面积约束、产品成本约束)的性能优化，如下。
陈老师分享了团队近十年来的一些研究成果。首先引入硬件实现(时间)增益的概念，并在此基础上分别设计了智能嵌入式系统的多核调度算法。同时，以基于卷积神经网络的交通标志识别系统为例，介绍了基于卷积神经网络的交通标志识别系统。公司交通标志识别系统在ZYNQ-7020可扩展处理器芯片上实现。
智能工业机器人操作系统及其应用探索
牛建伟，北京航空航天大学教授，科技部R&D重点项目首席专家。
国外工业机器人的操作系统相对成熟，在稳定性、实时性、控制精度等方面处于领先地位，但存在碎片化、不兼容的情况。近年来，国内工业机器人发展迅速，但仍面临诸多挑战。牛老师首先从机器人操作系统的发展和背景出发，介绍了开发自主可控实时的智能机器人操作系统对于我国机器人产业发展的意义。
接下来牛老师详细分析了机器人为什么需要异构多核智能系统，原因有三:提升基础计算能力，构建复杂应用；解决“智能”与“实时”的冲突；实现高度集成。异构多核智能系统的发展同时面临以下挑战:操作系统架构的升级、稳定可靠的国产智能芯片、多核调度的实时保障技术、机器人智能算法库、深度学习编译框架、操作系统的内生安全技术。随后，牛先生介绍了他的团队在智能机器人操作系统的构建和应用方面所做的工作。最后，展望了下一代机器人操作系统，它应该具有高实时性、高可靠性、高安全性、开放性、智能性， 跨平台和组件。牛教授认为，轻量化和智能化都是机器人未来的发展方向。
论坛下午主题:混合密钥系统的操作系统技术与应用
面向自动驾驶的安全关键系统资源管理与调度技术研究
中山黄凯，大学教授，人工智能和无人系统研究所所长。
自主驾驶的实现需要在有限的车辆计算资源上部署复杂的传感器数据处理和驾驶决策，并满足驾驶系统的可靠性和稳定性。黄老师团队专注于自动驾驶领域系统资源的设计、管理和调度。
黄老师认为，自动驾驶面临两个挑战:一是可靠性。安全性是汽车应用中首先要考虑的因素。如果经常发生安全事故，围绕自动驾驶系统的诉讼和纠纷很难彻底梳理；第二，成本问题。高性能的自动驾驶需要大量的高精度传感器和配套的实时计算系统，但汽车制造商其实对成本非常敏感，这也为自动驾驶产品的商业化和普及设置了非常高的经济门槛。
黄先生在报告中从以下三个方面进行了探讨:一是如何优化关键系统的冗余设计，提高系统的稳定性和健壮性；其次，探索如何优化计算资源的在线调度，以缓解复杂场景下系统服务的退化，提高资源使用效率；最后对安全关键系统在自动驾驶领域的应用进行了展望。
RT-在工业领域的混合部署实践
睿思德科技联合创始人邱毅
Riside是RT-开源操作系统的贡献者和维护者。公司目前产品有两个方向:开源RT-操作系统和面向关键安全领域的专业版RT-高安全性实时操作系统。邱毅介绍，RT-是一个全栈计算平台，可以运行在低端MCU、高端MCU、MPU、高性能MPU/SoC和众核异构SoC上，生态完善，适应范围广。
接下来，邱毅详细介绍了基于RT-的混合部署方案，包括RT-和vmRT-。RT-是基于的多OS混合部署方案，适用于多核异构处理器和多核同构处理器。邱毅认为，同时具有ARM核和RISC-V核的芯片正在逐渐出现，因此它是在异构系统之间建立软通信的桥梁，这将使-A+-M/R或RISC-V处理器使用起来更加方便，甚至意识不到异构性的存在，并且可以在多个系统之间进行集成。VmRT-是一个集成平台，具有不同的安全级别、实时要求以及用户体验和计算能力。可用于存储虚拟化、网络虚拟化、安全显示、图形虚拟化和虚拟机之间的通信，适用于智能驾驶舱、智能驾驶、 智能网关等应用场景。邱毅表示，两种方案都可以在同一片SoC芯片上实现RT-+的混合部署和运行。
操作系统的内生安全技术及其应用
蒋金虎，复旦大学大数据研究院高级工程师
随着智能嵌入式设备的日益广泛应用和网络化，安全问题日益突出，尤其是系统安全。姜老师认为，操作系统的内生安全性是必不可少的一部分。姜先生在报告中详细介绍了一种内生安全多核操作系统的设计，通过构建内核级动态异构冗余实现拟态安全，能够有效抵御功能失效和网络攻击。这种架构可以同时运行多个内核，内核可以具有同构或异构的属性，内核通过共识机制协同工作，因此具有冗余性、异构性和动态性。姜老师详细讲解了这三个特点。
为了让观众知道为什么和为什么，姜老师还从功能安全和网络安全原理与机制两个方面详细介绍了多核操作系统的内生安全原理。最后，以星载系统为例，介绍了内生安全多核操作系统的具体应用。
实时内核及其混合关键部署的实践
华为嵌入式实时操作系统专家于德昭。
于德昭从运动控制系统和全球嵌入式OS的实际情况出发，介绍了华为发展的背景:2019年发布了第一个版本，经过几年的发展，现在已经成为一个面向所有场景的开源社区，在云计算、服务器、嵌入式领域都有应用。它是一个全面的嵌入式系统软件平台，将与嵌入式应用场景相集成，适用于任何需要的嵌入式系统。于德昭介绍的是一款硬实时操作系统，具有极致的美国级低延迟和灵活的混合关键部署特性，可以和以其为代表的通用OS高效混合。适用于工业控制场景，既能支持微控制器MCU，又能支持多核CPU，运算能力强。
讨论环节:思想碰撞，精彩纷呈
在讨论环节，主办方邀请了北航软件学院院长胡春明、华远创新高端装备系统部部长黄河、科东软件R&D副总经理尹灿举、中科院院士。沈阳自动化所副研究员张华良就与会人员关注的混合密钥系统的产业化应用、混合密钥系统研发的主要瓶颈和应用前景进行了热烈的讨论，并为国产嵌入式操作系统的发展出谋划策。
华远创新，嵌入式系统与网络计算湖南省重点实验室(湖南大学)、迈泰科技、建安科技、北航。杭州创新研究院等单位在会场展示了自己的技术成果和产品。《单片机与嵌入式系统应用》杂志、北航出版社、锐思德科技、科东软件，以及陈、何小青老师在会场展示了自己最新的书籍、杂志和产品信息，进行近距离交流。
嵌入式系统联谊会是一个为嵌入式系统不同学科的专家、学者、工程和媒体人提供技术和行业信息交流的科技沙龙。机构。嵌入式系统联谊会定期组织学术交流、技术研讨、行业动态等线下、线上会议，积极参与行业科技交流活动。