在第五届RISC-V中国峰会嵌入式系统分论坛上,睿赛德科技CEO、RT-Thread开源操作系统创始人熊谱翔发表了题为《突破单核性能瓶颈:打造RISC-V多核架构的高性能实时操作系统》的演讲。他全面介绍了RT-Thread在RISC-V多核架构支持方面的最新进展,以及如何通过技术创新,应对多核带来的软件挑战,为高性能嵌入式应用提供强大的操作系统支撑。

图:睿赛德科技CEO、RT-Thread开源操作系统创始人熊谱翔
全面拥抱RISC-V,构筑完备生态
作为一款开源实时操作系统(RTOS),RT-Thread已经对RISC-V架构提供了极其丰富和完备的支持。RT-Thread的开源社区与RISC-V生态深度协同,支持包括算能、先楫、嘉楠、全志等厂商的多种RISC-V板卡,如HPM6750EVKMINI、CH32V307V-R1、HiFive1 Rev B01等。熊谱翔特别提到,RT-Thread是国内唯一和RISC-V 国际基金会联合推出RISC-V课程的嵌入式操作系统(全球仅两家,另一家为美国的FreeRTOS),为开发者降低学习门槛,助力生态建设。
随着多核RISC-V芯片,如玄铁C910、嘉楠K230等的涌现,软件开发面临着新的复杂性。熊谱翔指出,多核带来了强大的性能,但也带来了核间通信、负载均衡、开发调试等一系列挑战。
为此,RT-Thread提供了精细化的解决方案:
针对异构多核(AMP):在典型的“Linux大核 + RTOS小核”场景中,RT-Thread支持标准的OpenAMP协议进行高效通信。更进一步,团队自研了基于RPMsg的超轻量级跨系统调用框架,其核心代码(Code)占用仅1KB,内存(RAM)占用低至256字节,实现了在资源受限小核上的高效远程函数调用。例如,在嘉楠K230芯片上,大核处理AI任务,小核负责功能性任务,通过RPMsg实现快速启动和高效协作。

针对同构多核(SMP):为了突破多核性能瓶颈,RT-Thread 5.1及之后的版本对内核进行了全面优化。通过将“大锁”拆分为“小锁”,优化调度器和Cache处理,并大量采用无锁化设计,显著提升了多核并行处理的性能。目前,RT-Thread已能在8核RISC-V芯片上稳定运行。

性能测试数据显示,在多核负载下,RT-Thread的实时性(中断延迟、任务切换等)指标相比业界其他主流实时操作系统,表现出了明显的优势。
拥抱AI,赋能未来开
展望未来,熊谱翔认为,AI对软件开发的辅助将是确定性的趋势。RT-Thread正积极拥抱这一变化,计划将AI技术引入到嵌入式开发的全流程中,并持续跟进RISC-V的最新规范(如Fast Interrupt),开发更强大的多核仿真与追踪工具,最终目标是让嵌入式开发变得更加高效、智能。
作为一家深耕车载、工业等高端制造领域的操作系统核心技术服务商,睿赛德科技正通过开源+商业并举的产品服务体系,为RISC-V在高性能、多核心的复杂应用场景落地,铺平了坚实的软件基石。
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