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Phoenix UEFI韧体架构提供技术优势 SCT拥抱嵌入式智能运算平台大未来

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美商凤凰科技(Phoenix)资深研发协理陈健书
美商凤凰科技(Phoenix)资深研发协理陈健书

新一代UEFI架构的系统韧体,以整合化开发环境加速系统韧体的开发,功能不仅涵盖传统BIOS,更加强对开机效能、系统安全、云端连结与智能技术的支持,模块化的韧体架构及符合业界最新规范的程序码,能大幅节省韧体的开发时间,满足嵌入式系统开发商少量多样、多样化产品规格的需求…..

美商凤凰科技(Phoenix)资深研发协理陈健书强调选择凤凰科技的优势,在于提供绝佳的韧体架构与完善的开发环境。凤凰科技的UEFI系统韧体产品-Phoenix SecureCore Technology (SCT)支持多样化的嵌入式运算平台,含嵌入式模块、板卡与系统,应用于工业控制、网通、零售、医疗、能源、军工、博奕等垂直市场。在韧体开发工具的部份,凤凰科技提供整合式的开发环境、工具开发套件与专业侦错装置提供客户最佳的系统韧体整体解决方案。

美商凤凰科技(Phoenix)在DTF 2012 嵌入式技术与应用论坛中,实际展演UEFI系统韧体产品-Phoenix SecureCore Technology (SCT)功能。

美商凤凰科技(Phoenix)在DTF 2012 嵌入式技术与应用论坛中,实际展演UEFI系统韧体产品-Phoenix SecureCore Technology (SCT)功能。

UEFI走出硬件平台桎梏 进入嵌入式平台与手持式装置跨界应用

以Phoenix SCT系统韧体架构图来看,最底下的基础层(Foundation, Green H)由EFI开发套件第一版(EDK1)与修补套件与第二版(EDK2)所建构,往上由核心层(Kernel)开始,则采用Phoenix自行开发的核心架构。接下来的执行层,Phoenix采架构清晰的模块化设计,针对不同处理器、芯片组与操作系统的组合,以及不同系统厂商的韧体规格,可以做模块化抽换及局部程序更新。

上端系统层(UEFI协定层)则涵盖Common PEIM (共享的Pre-EFI Module初值化模块)、DXE(驱动执行环境Driver eXecution Environment)。在UEFI使用者界面与应用程序这部份,提供了:Quick Boot Technology (快速开机技术)、Leading Boot Manager Technology (领先的开机选择╱管理技术)与Parametric Build for Maximum Configurability (可组态的参数建立)。

凤凰科技在BIOS领域有超过30年的技术实力,所研发出的Phoenix SCT不仅符合UEFI的最新规格,模块化架构与清晰的code tree,不仅提高韧体核心的重复使用性,更可以加速韧体专案时程,让产品更早上市。

凤凰SCT 2.2新功能诉求

陈健书指出Phoenix SCT 2.2功能诉求为:支持Windows 8操作系统、强化开机启动效能、USB 3.0支持、系统整合性提升、使用者界面优化、更广泛的周边支持、服务器管理功能强化、符合美国国家标准与技术研究院定义的NIST SP800-147 BIOS开机安全防护╱数码签章规范,以及像是UEFI 2.3.1、TCG 1.2/2.0、ACPI 4.0/5.0、SMBIOS 2.7等广泛的产业规范的支持。

他进一步列举新增加的功能:1.藉由IRQ硬件中断信号触发来取代SMI信号触发的传统USB装置模拟功能,由于无须做SMI路由设定,不仅易于移植,且能更广泛的支持市面既有USB周边装置。2.多样化的USB 3.0 xHCI控制器芯片支持。3.从USB 2/USB 3.0界面╱周边装置紧急还原的能力。4.针对USB驱动装置模拟并接受SCSI指令集驱动,增加周边驱动兼容性。

在新增加的开机装置╱级别上,Phoenix SCT追加了:1.直接从传统One-time PROM(OPROM)直接驱动SCSI装置的UEFI开机能力,每个开机分区容量最大可达到2.2TeraBytes。2.针对嵌入式平台所需的SD记忆卡、SD I/O界面埠与CF ATA记忆卡的开机。3.UEFI LAN Boot从网络卡开机进入UEFI环境。4.从主机板传统ISA OPROM开机。6.从附加界面卡的OPROM开机启动。

另外在支持性部份,将整个系统韧体程序码重新规划,清除掉杂乱且笨重的平台码,提供更简化的平台移植架构,自动带出CMOS使用位置信息并且在建立过程同步产出相关的程序码。

Phoenix SCT 2.2亦支持WinHost64平台,可以在64位元Windows环境下执行64位元程序。而在核心规划上除了精简既有的核心程序码,并预留新版本架构雏型的支持能力。至于在除错设计上,提供加载驱动程序阶段,单位元组或双位元组Port 80增强型侦错码(Enhanced PostCode)输出能力,以及追加事件触发后返回呼叫时间的支持。

最后透过强化性的Milestone Task(里程碑任务)支持,可轻易达成模块定制化而不会覆盖或用不到。在嵌入式应用功能上,提供ATX电源供应器模拟旧有AT电源供应器的硬件开关功能,并支持多组Serial I/O芯片,支持两阶段式口令输入机制,以及无显示器输出的串行I/O安装界面(Headless function without video),并支持可恢复性错误。

下一代Phoenix SCT3的规划

陈健书指出下一代凤凰科技SCT3的终极目标,它以EDKⅡ继承Phoenix SCT2产品的效能与稳定性,兼容x86与ARM平台,满足多平台时代的需求。同时藉由混合建立系统(Hybrid Build System),同时支持SCT2.x与EDK2程序码目录架构以及混合开发环境,协助既有客户从SCT 2.x到SCT 3.0的平顺转移。

他提到SCT3将针对ARM、Server、Storage、Embedded、Tablet各种市场需求,进行开机时间、ROM空间到完整UEFI韧体功能的最佳化。

烧录╱编辑╱研发╱检测╱量产一元化的工具开发套件

陈健书介绍凤凰科技的工具开发套件(Tool Development Kits - TDK)是1套可跨平台的快速BIOS工具程序的开发环境。它将Flash Tools (烧录工具程序)、BIOS Edit (编辑工具程序)、RD Utility (研发公用程序)、QA Tool (检测工具程序)、MFG Tool (工厂生产程序)等整合成单一使用界面,提易于学习与定制化,可根据生产流程与测试需求开发独特的韧体工具。

TDK除了全部以C语言撰写之外,采开放源码(Open Source)的API,并可包含OEM厂商独立开发的定制化程序码。目前API部份提供二进位码操作、快闪存储器烧录、档案与磁碟读写、控制台输入╱输出、BIOS通讯、硬件存取、里程碑机制、侦错、BIOS函式服务、SVN存取、安全性编码与C函式库等。其支持的平台有DOS、Windows、EFI Shell、Linux等操作系统。TDK可提供以开放源码为基础的单一界面开发环境,有助于开发原生执行、快速实作、易订制化与快速除错等,减少研发成本的支出。

第五代核心韧体架构 以专案模式加速整个韧体开发流程

陈健书最后提到凤凰科技的第五代Phoenix CoreArchitect 5 (PCA5),搭配微软Visual Studio各版本的整合程序开发环境,1套工具掌握整个开发流程,以直觉的图形使用界面设计,提供最简易、全功能的韧体研发与除错环境。以鼠标拖曳选单即可检视整个专案计划内的各个模板与开发指引,并可针对个人需要做定制化设定,加速整个韧体专案的开发。

目前PCA5同步支持EDKII (EDK 2.3.1)、BLDK (Intel Boot Loader Development Kit) 与Phoenix SCT BIOS产品等,从Edit、Configure、Build、Flash到Debug有如生产线般的各个阶段,提供全面性的韧体开发与侦错环境。