Система операций Sinsegye MetaOS: Будущее архитектуры интеллектуальных управляющих систем, формируемое виртуализацией Type I
С развитием технологий интеллектуального вождения, интеллектуального производства, Интернета и других направлений операционные системы превратились из простых менеджеров ресурсов в центральный центр интеллектуальных систем. Они должны демонстрировать превосходные возможности в области виртуализации, реального времени, безопасности и других аспектов, чтобы поддерживать нужды будущих сложных и интеллектуальных сценариев. Система операций Sinsegye MetaOS, построенная на архитектуре «двойная область — двойное ядро» (Hybird Kernel), как инновационная основа, специально разработанная для интеллектуального промышленного контроля, формирует новую парадигму интеллектуального промышленного контроля благодаря своей исключительной виртуализационной производительности, архитектуре аппаратного уровня изоляции ресурсов, возможностям прямого доступа и конструкции с высокой безопасностью.
Исключительная виртуализационная производительность: Минимальные потери и аппаратная изоляция
Виртуализация является ключевым конкурентным преимуществом MetaOS. В отличие от традиционных решений, MetaOS поддерживает архитектуру виртуализации Type I, которая взаимодействует напрямую с аппаратурой и представляет собой лучший режим управления ресурсами.
Ее основная ценность заключается в реализации сверхэффективного распределения аппаратных ресурсов и строгой безопасной изоляции виртуального окружения, максимальном использовании аппаратного потенциала, а также устранении узких мест производительности и безопасных угроз традиционных ОС.
- Превосходные показатели производительности:
MetaOS обеспечивает более низкий контроль потерь виртуализационных ресурсов. Потери ресурсов CPU, памяти, GPU и сети строго контролируются на уровне менее 5%, что гарантирует, что производительность виртуальных машин приближается к физическим, при этом сетевые потери <0.5%, потери GPU <2%, потери памяти <3%. В случае использования платформ с высокопроизводительными X86 CPU влияние потерь можно считать незначительным; потери дискового IO оптимизированы до примерно 30%, что значительно лучше, чем у традиционных решений.
- Разделение ядер CPU и изоляция между доменами:
Технология виртуализации MetaOS поддерживает физическое разделение ядер CPU и обеспечивает сильную изоляцию ресурсов между реальным временем (область, управляемая реальным ядром, выполняющая реальные задачи) и нереальным временем (область, управляемая обычным ядром Linux, запускающая нереальные приложения), гарантируя, что при владении аппаратными ресурсами нереальными приложениями реальные задачи не подвергаются вмешательству, а распределение ресурсов становится более точным.
- Коммуникация с низким дрейфом:
Микросекундное взаимодействие, безупречная координация. Обеспечивает эффективную микросекундную междоменную коммуникацию, на которую может полагаться управляющая система. С использованием механизма разделяемой памяти задержки междоменной коммуникации снижаются до микронного уровня, обеспечивая высокочастотную и высокоскоростную передачу, например, данных с сенсоров в систему принятия решений нереального времени.
Глубокая изоляция ресурсов
Каждый домен обладает независимым контролем памяти, CPU и периферийных устройств, поэтому разные операционные системы и приложения могут параллельно работать на одном оборудовании без взаимного влияния. Например, нереальные приложения и реальные управляющие системы могут развертываться в разных виртуальных средах, получив настоящую аппаратную изоляцию.
Контроль аппаратных ресурсов на уровне голого железа и прохождение через встроенную видеокарту: Освобождение собственной производительности аппаратуры
Виртуализация Type I MetaOS достигает «голого железа» на уровне управления аппаратурой, напрямую планируя низкоуровневые ресурсы (CPU, память, периферийные устройства и т.д.) через Hypervisor, отбрасывая избыточные абстрактные слои и обеспечивая исключительную производительность и точный контроль.
Прохождение через встроенную видеокарту (GPU Passthrough, включая дискретные и встроенные видеокарты):
MetaOS прорывно реализует технологию прохождения через встроенную видеокарту; на основе аппаратуры с одним физическим ядром CPU можно разделить указанную виртуальную среду и выделить эксклюзивные физические ресурсы видеокарты (дискретной или встроенной). Эта технология значительно повышает производительность графической обработки и вычислений по искусственному интеллекту в разделах виртуальной среды, даже позволяет виртуальной среде запускать ресурсоемкие большие модели ИИ, что делает ее неотъемлемым выбором для сценариев крайнего вычисления и крайне интеллектуальных сценариев.
Бесшовная координация облака, края и устройства
MetaOS поддерживает облачную природу, предоставляет легковесный контейнерный движок по стандарту OCI, бесшовно интегрируясь с облачными кластерами Kubernetes. А также MetaOS полностью поддерживает запуск ведущих национальных и международных операционных систем (например, Linux, RTOS, национальные OS и т.д.) в качестве гостевых OS и предоставляет унифицированные стандартизированные API, упрощая перенос и разработку приложений.
Высокобезопасная конструкция
Безопасность является жизненной линией управляющих систем. MetaOS с использованием возможностей двойной доменной изоляции и виртуализации строит неразрушимую систему двойной изоляционной безопасности.
Бастион аппаратной изоляции:
Критические задачи (реальный домен) и обычные задачи (нереальный домен) работают в физически изолированных разных доменах. Сбои или проблемы в нереальном домене не влияют на работу реального домена, что удваивает надежность системы.
Барьер виртуального окружения:
Над доменами строится контейнеризированное виртуальное окружение, поддерживающее полную виртуализацию, которое может запускать нередактированные пользовательские настольные операционные системы или голые приложения. Любые аномалии в виртуальном окружении не повлияют на непрерывную работу системы.
Сенсорный глобальный мониторинг состояния:
Аномалии в приложениях, операционных системах, системных сервисах или аппаратуре могут быть обнаружены службой мониторинга состояния, после чего выполняются соответствующие восстановительные действия.
Обеспечение безопасности памяти:
Технология виртуальной памяти на основе MMU выделяет независимое физическое адресное пространство для каждой виртуальной среды, исключая риск конфликтов и утечек памяти, что гарантирует стабильность системы.
Заключение: Определение новой генерации интеллектуальных управляющих систем
Система операций Sinsegye MetaOS с помощью своей виртуализации с минимальными потерями, сильной междоменной изоляции, технологии прохождения через встроенную видеокарту, широкой совместимости с ведущими OS, поддержки стандартных API, облачной координации с использованием встроенного легковесного контейнера OCI, а также неразрушимой безопасной архитектуры и превосходной реальной производительности предоставляет мощную, эффективную, безопасную и открытую платформу базовой операционной системы для интеллектуальных сценариев промышленного контроля Industry 4.0.
В будущем MetaOS будет продолжать развиваться, продолжая прорывы в области точности планирования аппаратных ресурсов, глубинной защитной безопасности, пределов реального отклика и других областей, заложая прочную основу для роста новой генерации интеллектуальных систем и помогая строить мир интеллектуального контроля с интеграцией человека, машины и вещей.