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OS/RTOS およびハイパーバイザ/コンテナ

広範な OS、エンベデッド クラウド インフラ、ソフトウェア アイソレーション ツールをサポートするザイリンクスの SoC および FPGA

ザイリンクスは、一般的な Yocto ベース Linux を含む、広範なオペレーティング システム (OS) およびリアルタイム オペレーティングシステム (RTOS) をサポートしています。多くの IIoT エッジ エンベデッド デバイスで共通するアーキテクチャは、IT/OT の融合をサポートするデュアル OS/RTOS アプローチです。この場合、OS 環境内 (一般的にアプリケーション プロセッサ上の Linux) で IT 機能が実行され、同時に Linux 環境内で OT 機能 (PREEMPT_RT 変更、RTOS、FPGA ハードウェアを使用) が実行されます。場合によっては性能、機能セットを考慮して、RTOS がリアルタイム プロセッサ コア上で動作する場合や、 IT 機能と OT 機能の両方がアプリケーション プロセッサ上で動作し、同じ種類のプロセッサ アーキテクチャを使用するシンプルな構成が望ましい場合もあります。

一方、アプリケーション プロセッサ、キャッシュ、およびアプリケーションの非確定的なビヘイビアと交わる産業用タスクに確定性が求められるため、インダストリアル IoT 開発者はアプリケーション プロセッシング ビヘイビアの制御に注目するようになりました。最新の単一/マルチコア エンベデッド プロセッサ (その多くがザイリンクス SoC でサポート) の機能性と適合性を最大限に引き出すために、さまざまなアプローチが研究および適用されました。

1 つ目のアプローチは、アイソレーションです。ハイパーバイザでオペレーティング システムを分離し、コンテナでアプリケーションを分離します。いずれも仮想化されたボックスを作成し、他のボックスの動作に対してある程度の耐性を備えています。これらには、相互運用性や安定性がテストされていない個別に書き込まれたサードパーティのコンテンツが含まれる場合があります。

もう 1 つのアプローチは、低レベルのハードウェア アーキテクチャを使用してビヘイビアを監視および制御する方法です。これは、監視されていない非対称マルチプロセッシング (AMP) やキャッシュ カラーリング技術で採用されている方法です。AMP は、各プロセッサでの動作が正確に制御された複数プロセッサを使用します。キャッシュ カラーリングは、ハイパーバイザーと組み合わせて使用されるハイブリッドなアプローチで、キャッシュ エビクションのタイミングに与える影響を削減するために、単一プロセッサによるキャッシュへの排他的アクセスを可能にします。

産業用アプリケーション向けの一般的なエンベデッド ソフトウェア構成

その他の情報

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インダストリアル IoT 製品の中には、ザイリンクス IIoT ソリューション スタックのすべての要素が必要になるものがあります。ザイリンクスの IIoT ソリューション スタックは、ザイリンクスおよびエコシステムが提供する最適化された構築ブロックとインダストリアル IoT プラットフォームで使用されるソリューションで構成されています。ザイリンクス ベースのインダストリアル IoT システムを使用する場合、ゼロから設計する必要はありません。ザイリンクス IIoT ソリューション スタックのさまざまな要素を理解して、開発時間とコストを最小限に抑え、次回のインダストリアル IoT プラットフォームでデザインを最大限に再利用してください。

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