Phoenix SCT 3.0加速嵌入式系统创新设计
- 周维棻
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随着Windows 8正式支持UEFI BIOS，加速业界全面朝此推行已久的韧体标准界面移转。由于UEFI BIOS采用有别于传统BIOS的设计概念，大幅增强了BIOS的功能特性，除了PC领域的应用之外，也将有助于提升嵌入式及智能系统在韧体层的创新设计。
长期耕耘BIOS市场的美商凤凰科技(Phoenix Technologies)，于2012年底推出新版支持EDK II的Phoenix SecureCore Technology (SCT) 3.0，将以其具备的安全、管理与连接性功能，积极拓展UEFI BIOS在嵌入式系统的多样化应用，同时协助嵌入式系统开发商设计出更具差异化特性与附加价值的产品。
UEFI BIOS带动下一代嵌入式应用发展
相较于传统以组合语言撰写的BIOS，UEFI(统一可延伸韧体界面) BIOS的C语言、模块化架构，以及具备更佳图形化功能与跨平台支持能力等特性，让发展已久的BIOS技术有了全新的变革。
凤凰科技研发副总陈健书表示，从2008年笔记本电脑逐渐采用UEFI BIOS设计开始，业界历经了四年多的阵痛期来准备完全移转至UEFI BIOS，而Windows 8的正式支持让这个趋势从今年起更为确立。
以x86架构为主的嵌入式市场，UEFI BIOS移转趋势也将逐渐发酵。陈健书指出，由于嵌入式装置的使用寿命长、应用多元，市场上会有一段时间将维持新旧BIOS架构共存。但对于强调智能性、互连性与安全性的新一代联网嵌入式系统来说，采用UEFI BIOS将能在韧体层就进行创新设计，以提升嵌入式系统的功能特性。在强化业者定制化设计的同时，也能强化产品的售后服务能力，提升了BIOS韧体在嵌入式设计中的重要性。
Phoenix SCT 3.0协助业者 强化嵌入式系统的差异化设计
虽然UEFI BIOS推动了技术上的全新发展，但另一方面，由于许多软件界面都已制定了标准化规格，让过去以专属技术为主的BIOS业者面临了与以往不同的市场挑战。陈健书坦言，BIOS技术的统一虽然会对长期以来重视专属技术的业者带来冲击，但另一方面，UEFI BIOS功能的提升也会为我们开拓更多的可能性。
UEFI BIOS的写法与传统BIOS的串行式架构完全不同，传统BIOS承习了中断(Interrupt)架构为其主轴；但UEFI BIOS则是采用分时轮询(Timer Polling)的运作模式，已具备了分时(Time-sharing)的观念，由一个核心主控各个程序的执行，还具备Shell、档案架构等功能，基本上已可视为一个精简的操作系统。陈健书表示，凤凰科技致力于UEFI BIOS的先进研发，并以嵌入式系统的终端应用需求为导向，为客户带来更具成本效益与差异化特性的韧体解决方案，而不只是单纯地提供BIOS技术而已。
Phoenix SCT 3.0 具备完整的开发环境与先进功能
凤凰科技资深产品经理胡志铿指出，Phoenix SCT 3.0是一套架构完善的解决方案，具备完整的建置系统(build system)与开发工具，能够用来开发多元的定制化环境。与竞争对手相比，这是凤凰科技的主要优势。此外，Phoenix SCT 3.0可提供新一代Intel平台所使用的原生EDK II支持，以及EDK 1117的向后兼容性，让开发人员更有效率地无缝移转至EDK II。
胡志铿解释说，EDK II 与EDK I在封包(package)、建置系统、程序库、配置方式等各方面都不相同，对客户来说，要同时支持不同的code base需要更多的资源与成本，并且在嵌入式系统的应用中，客户的终端设备生命周期往往长达十多年之久，即使核心运算平台更新，仍需确保能够提供兼容的使用者界面、安全机制、管理功能以及软硬件整合等。因此确保EDK II 的无缝移转是非常重要的。而Phoenix SCT 3.0能在单一的建置系统中支持客户，将原先在EDK I上所开发的韧体功能，完整且不需改动的运行在新的EDK II平台上，为客户有效的降低风险带来显着的成本效益。
全面支持触控功能
为支持Windows 8主打的触控功能，Phoenix SCT 3.0亦针对触控装置进行了最佳化设计，可提供与Windows 8风格一致的全新GUI BIOS设定界面与GUI定制化工具，满足Windows 8操作系统和Phoenix SCT 3.0 BIOS之间的无缝使用者体验。
陈健书表示， Windows 8有助于大幅提升嵌入式装置的触控界面能见度，像是ATM、POS、KIOSK、HMI、Interactive Signage、Intelligent Retail等装置，未来消费者将能享有更佳的触控操作功能。
Phoenix SCT 3.0支持可程序化的触控Hot Zone功能，嵌入式业者可将这些Hot Zone设定为特定hotkey或执行指令，以作为产品易于识别的差异化设计。举例来说，可在屏幕不同位置设定不同的hotkey定义，触控后分别执行像是BIOS设定、系统诊断工具或是连线线上控制界面等预先定义的应用程序。
支持多国语言与图型效果的使用者界面
在使用者界面方面，Phoenix SCT 3.0的GUI BIOS设定界面与Windows 8的使用者界面一致，还可同时支持触控和鼠标操作并提供多国语言支持，还能提供图形效果。
胡志铿表示，Phoenix Desktop Manager (PDM)是凤凰科技独特的可定制化GUI BIOS核心引擎，与Win32相同的开发环境，提供所见即所得(WYSIWYG)的GUI SDK，并支持各种字型、色彩设定，以及虚拟键盘。对于不擅于美工设计的BIOS开发人员来说，透过PDM可大幅简化定制化使用者界面的设计工作。
此外，PDM还能作为差异化设计的平台使用。举例来说，客户能在PDM中执行他们所开发或第三方的UEFI应用程序，像是计算机、QR Code、音乐播放器甚至是进销存系统等，并且还能与网络连结并与Phoenix在UEFI BIOS下开发的档案总管(File Explorer)等功能搭配使用。
提高联网嵌入式装置安全性
Phoenix SCT 3.0亦能支持联网嵌入式装置重视的安全性与系统完整性。胡志铿表示，对于线上装置来说，Phoenix SCT 3.0提供的Sure Boot (确定开机)功能，可确保当装置发生问题时能自动回复至缺省的BIOS设定值与版本，让设备仍能顺利开机运作，对于维修不易如严苛环境下使用或是无人值守的应用，可有效提高系统可靠度。
有别于过去的Dual BIOS模式，为了进一步节省嵌入式装置的空间与成本，Phoenix SCT 3.0提供安全复原(Safe Recovery BIOS2)功能，不需要2颗Flash ROM，藉由隐藏磁区的方式即可让两个BIOS image得以共存且当主BIOS image毁损时可由第二BIOS image进行实时的切换及复原动作。在同一颗ROM上切割出两块空间，可节省硬件设计上的空间及繁杂度，同时降低耗电量。
基于这些新增功能，将能为嵌入式系统带来全新的使用体验。透过UEFI架构，可将部分简单的功能，如时钟、地图、温度计、相簿、音乐播放器或计算机等，以应用程序封包的方式整并入BIOS中，在Pre-OS阶段直接应用，不需启动整个操作系统。
陈健书解释，由于UEFI架构可将BIOS视为一韧体OS，若再结合网络连结与确定开机等功能，无须完整的操作系统就能在韧体层提供一小型云端联网装置所需要的基本特性，对于成本敏感型的应用来说可带来显着的成本效益。
目前，凤凰科技的BIOS方案已广泛应用在POS、KIOSK、工厂自动化、数码看板、网络通讯设备、军工用强固型电脑、机上娱乐系统等多种嵌入式装置中，全球知名的工业电脑包括Kontron、Emerson等都是其客户，未来凤凰科技将强调定制化支持服务，为嵌入式系统带来更多的功能提升。
