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嵌入式软硬件信创方案预研报告

信创处理器举例

目前 CPU 的国产选择主要有:海光、兆芯、鲲鹏、飞腾、龙芯、申威等。
其中海光和兆芯是通用IP内核授权模式,基于X86授权来开发自己的芯片,特点是速度够快,成本够低,但自主可控性就稍微略差了。
飞腾和华为的鲲鹏是通过指令集架构授权模式,基于ARM授权开发自己的芯片,特点是自主化程度更高,对移动端产品的支持更优秀。目前基于Arm V8的永久授权没有啥问题,可以在此基础上不断改改改。但Arm在升级至V9后将不再向这些国产CPU厂商提供Armv9的永久授权,后续风险不小。
最后龙芯和申威走的是授权+自主研制的模式,早期使用国外的指令集授权,后来自己开发,完全自主可控。其中龙芯是走了一条完全与众不同拓荒路,从MIPS架构入手,并且买断了MIPS架构的永久授权,然后从底层开始研究,开发出了LoongArch指令集。未来最可能真正国产化的可能就是龙芯了。

瑞芯微处理器

瑞芯微处理器属于国产处理器,是通过指令集架构授权模式,基于ARM授权开发自己的芯片。
瑞芯微虽未被明确纳入信创名录,但其处理器也是符合信创要求的。
参考:RK3588芯片或主板在信创名录内吗?

信创操作系统举例

以下简要介绍满足信创要求的主要操作系统。

OpenHarmony(开源鸿蒙)

官网:https://www.openharmony.cn/
OpenHarmony 源自华为自研的鸿蒙操作系统。华为于 2020 年 9 月及 2021 年 5 月分两次将鸿蒙系统的基础能力全部捐献给了开放原子开源基金会。开放原子开源基金会把受捐赠代码遵循 Apache 许可证开源,并将该项目命名为 OpenAtom OpenHarmony(简称“OpenHarmony”)。
参考:项目介绍
参考:官方支持的开发板
参考:开源鸿蒙开发板汇总贴 参考:触觉智能RK3506核心板工业应用之开源鸿蒙+星闪

KaihongOS(深开鸿)

官网:https://www.kaihong.com/
深圳开鸿数字产业发展有限公司(简称“深开鸿”)成立于2021年,是一家专注于开源鸿蒙(OpenHarmony)的生态平台型企业。
参考:项目介绍
参考:官方支持的开发板
参考:瑞芯微RK35最小算力的开鸿鸿蒙主板
参考:瑞芯微100%全国产化RK3568工业核心板-适配鸿蒙系统
KaihongOS 4.1.2版本分类
KaihongOS 4.1.2 Stan.是针对 L2 级 (RAM>1GB,芯片如RK3568、RK3588或更高等级)设备,专为极致体验与性能的专业操作系统版本。适合用于中控设备、手持终端、高清大屏、高端无人机、智能机器人以及专业级PC等设备场景。
KaihongOS 4.1.2 Small是针对 L1 级(RAM>128MB,芯片如Hi3519、Hi3516)设备的小型操作系统版本。适合用于摄像头、工业网关等场景。
KaihongOS 4.1.2 Lite则是针对 L0 级(RAM>128KB,芯片如ESP32、Hi3863)设备的轻量操作系统版本。适合用于连接类模组、传感器设备、穿戴类设备等场景。

openEuler (开源欧拉)

官网:https://www.openeuler.openatom.cn/zh/
openEuler是由开放原子开源基金会孵化的全场景开源操作系统项目,面向数字基础设施四大核心场景(服务器、云计算、边缘计算、嵌入式),全面支持ARM、x86、RISC-V、loongArch、PowerPC、SW-64等多样性计算架构。
openEuler Embedded
openEuler Embedded 是基于openEuler社区、面向嵌入式场景的版本,旨在成为一个高质量、开放的以Linux为中心的综合嵌入式系统软件平台。
openEuler Embedded 当前主要支持ARM64、ARM32、x86-64、RISC-V等多种体系架构,支持海鸥派、RK3568/RK3588、Hi3093、树莓派4B、x86-64工控机等具体硬件。
openEuler Embedded的中心是Linux,当前采用了与openEuler其他场景相同的,高质量的,openEuler Linux内核版本,目前支持5.10,6.6两大版本。
同时针对嵌入式场景的需求,openEuler Embedded会在内核特性、系统配置、软件包组合、镜像裁剪等方面进行创新,包括但不限于 基于Preempt-RT补丁提供软实时能力、小型化(最小OS镜像<5 MB)、快速启动(启动时间小于<5S) 等。
参考:openEuler Embedded使用与开发手册

openKylin(开源麒麟)

官网:https://www.openkylin.top/
openKylin 是由开放原子开源基金会(OpenAtom Foundation)孵化及运营的开源项目。
其系统支持X86、RISC-V、LoongArch(龙芯)、ARM架构的 CPU。
参考:https://www.openkylin.top/downloads/

统信软件

官网:https://www.uniontech.com/
统信软件的操作系统主要包括:桌面操作系统、服务器操作系统、云原生操作系统和智能终端操作系统。
就嵌入式设备而言,可以考虑的是其智能终端操作系统。
统信智能终端操作系统又分为:专业版、云终端专用版。
统信智能终端操作系统专业版
统信智能终端操作系统(英文简称: USmart)是一款专为智能终端打造 的多端融合操作系统,基于Linux内核自主研发,实现了对Linux Qt应用 和Android 应用的兼容,可在平板电 脑、手持终端、智慧大屏、自助终端 和云终端等不同形态的智能终端设备 上部署。
参考:https://www.uniontech.com/OS-V20Professional.html
统信智能终端操作系统云终端专用版
统信智能终端操作系统云终端专用版基于Linux内核开发,支持AMD64、ARM64等多种CPU架构,支持兆芯、瑞芯微等多个国产平台和Intel系列处理器芯片,专门面向云终端设备量身定制,同时满足业务场景对操作系统的特性需求。
参考:https://www.uniontech.com/OS-V20CloudProfessional.html

麒麟软件

官网:https://kylinos.cn/
麒麟软件的操作系统主要包括:桌面操作系统、服务器操作系统、云原生操作系统、工业操作系统、智算操作系统,旗下有银河麒麟、中标麒麟、星光麒麟等子品牌。
就嵌入式设备而言,可以考虑的是星光麒麟操作系统(银河麒麟要求的硬件配置比较高)。
星光麒麟: 其Linux内核版本高,本质是基于AOSP(安卓开源项目)进行深度开发的国产AOSP商用发行版系统,因此天然兼容安卓APK系统应用及底层运行环境,可以直接安装apk应用,系统软件开发方式基本延用安卓开发方式及接口文档,开发套件等。
银河麒麟: 其系统架构则是基于Ubuntu生态进行开发的国产Linux商用发行版,与ubuntu存在高度兼容性,所以客户可以很快熟悉开发环境。
参考:https://product.kylinos.cn/productCase/178/38
参考:支持国产化麒麟kylin系统的ARM开发板

其它

中科方德:主要是服务器操作系统和桌面操作系统,不适合嵌入式设备。
中科红旗:主要是服务器操作系统和桌面操作系统,不适合嵌入式设备。
HarmonyOS NEXT:华为的手机操作系统,不适合嵌入式设备。
EulerOS:华为自主研发的服务器操作系统,不适合嵌入式设备。
Deepin:武汉深之度科技有限公司开发的Linux操作系统,属于桌面操作系统,不适合嵌入式设备。

附:信创产品认证

什么是信创产品认证

信创产品认证是针对国产信息技术产品(如操作系统、数据库、中间件等)进行的评估和认证,确保这些产品在性能、安全性和兼容性上达到国家标准。认证的核心目标是实现信息技术的自主可控,减少对外部技术的依赖,保障信息安全,并推动国产化产业链的发展。

申请信创产品认证的方式

直接申请:企业可以向工业和信息化局或经济和信息化委员会申请办理信创产品认证。
第三方机构:企业也可以选择找第三方机构进行认证,这样可以节省时间和精力。

信创产品认证的类型

信创认证包括多种证书,如适配认证证书、兼容性互认证书、信创软件产品证书和信创产品评估证书等。这些证书在信创环境中各自发挥不同的作用,确保产品的质量和兼容性。

信创产品认证的两大阶段

信创产品认证分为两大阶段:产品测试阶段和综合评审阶段。

产品测试阶段

产品测试阶段由具有国家资质的第三方检测机构负责。该阶段的核心是对产品进行全面的信创检测(即在国产化环境下检测),包括功能、性能、安全性等方面的测试。
具体步骤如下:
准备阶段:企业需提供产品的委托单、说明书、访问地址、账号、密码、安装包等资料。此外,产品需在国产化环境下进行部署和运行。
测试实施:检测机构根据企业的要求进行功能、性能、安全性测试,并关注产品的适配测试。
报告出具:测试完成后,检测机构将出具一份带有CNAS/CMA标识的检测报告。该报告在全国范围内得到认可。

综合评审阶段

除了产品本身的认证,信创认证还涉及知识产权、供应链、股权架构等方面的要求。具体步骤如下:
材料准备:企业需提供专利、软件著作权等知识产权证明,填写申请表,并提交营业执照等相关文件。
提交评审:将检测报告和相关材料提交给信创专委会,由专委会组织专家对产品进行全面评审。
证书颁发:评审通过后,企业将获得信创评估证书。
参考:信创产品认证 | 信创产品如何适配评估及认证,验收阶段的要求有哪些

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