Intel® 处理器凭借高效能功耗比以及与现有硬件平台的向后兼容性，占领了更多的军事/航空市场。快速启动解决方案的需求不断增长，为通过军事和航空电子代码审查而精简代码的进展面临着各种挑战，而且通过传统 BIOS 和 UEFI 固件创建快速启动的难度大、费用高。
最近，Sage Electronic Engineering通过使用 Intel® Firmware Support Package (Intel® FSP)这一固件开发组件，演示了半秒级启动，优于 Intel® Atom™ processor E3800 产品系列客户参考主板 (CRB)。该公司通过优化 coreboot* 以及 SeaBIOS 实现了这一效果，coreboot* 是一种开源扩展固件平台，SeaBIOS 是 16 位 X86 BIOS 的开源实现，它可以使用 coreboot 在 X86 硬件上流畅运行。Coreboot 集成 Intel FSP，提供了极简固件框架，它非常适用于启动时优化。这一解决方案是适用于 Intel® Atom™ processor E3800 产品系列的 SageBIOS Board Support Package自定义版本，它支持多种操作系统，包括 Linux* 和 Microsoft Windows*。
适用于参考主板基于开源启动的免费演示 ROM含有适用于 Intel Atom processor E3800 产品系列的 SageBIOS Open Source Package，它替代了标准的 UEFI 启动加载。二进制演示图像含有一个安装程序包，它包含一个菜单驱动的环境，以支持系统固件更新和恢复，还有一个内含所有开放源软件的文件夹，用于构建二进制演示图像（图 1）。Sage 优于操作系统的 509 毫秒启动在演示开放源码包中禁用。对测试快速启动 BSP 感兴趣的读者请联系Sage。
图 1.为使用 SageBIOS 而设计的 Sage 全功能集成开发环境的屏幕截图示例。每个 Sage EDK 包括交叉编译和自定义固件下载的完整工具链，实现了了高效的开发环境。
军事和航空应用（如飞行控制或战斗解决方案）需要快速系统启动，以保证系统的快速可用性。正如我在一篇前面文章中的详细描述，Intel Atom processor E3800 产品系列是 Intel 第一款为智能系统设计的系统芯片 (SoC)，是坚固耐用、功耗低、小尺寸应用的绝佳选择。与上一代产品相比，Intel Atom processor E3800 产品系列 SoC 提供高达 3 倍的性能、高达 5 倍的低功耗，所以它们具有高效能功耗比。它们还支持扩展温度、安装 BGA 和纠错码 (ECC) - 这可以防止内部数据破坏 - 这使其符合应用（如车辆火灾和武器控制及单人携带应用）规范。处理器系列的改进电源管理功能提供毫瓦级的待机功耗，支持几天的待机时间。
Sage 还使用了来自 Extreme Engineering Solutions的 XPedite7450 Rugged COM Express 主板实现了次秒级壮举，该主板装有第 3 代 Intel® Core™ i7 处理器四核 SKU 以及 4GB DDR3 Error Correcting Code (ECC) SDRAM（图 2）。在 XPedite7450 上，裸机启动共0.98 秒生成 RTOS (VxWorks) 第一条指令。 XPedite7450 可容纳 16GB DDR3 ECC SDRAM，是高带宽、处理密集型军事应用的理想选择。
图 2.XPedite7450 是一种基于第 3 代 Intel® Core™ i7 处理器 和 Intel® QM67 芯片组的增强型 Type 6 COM Express* 模块。
通过直接使用 Extreme Engineering，Sage 优化了系统配置，实现所需的启动时间，步骤如下：
- 原先基于 coreboot 的 SageBIOS board support package (BSP) 代码减少，以支持第 3 代 Intel® Core™ 处理器
- 编写新的 ECC 初始化算法，减少一半以上的时间
- 微调整个系统，包括 VxWorks* 版本代码
Sage 认为进一步优化（包括 ECC 存储）可能会进一步减少启动时间。 SageBIOS 解决方案还包括替代启动，包括 Linux 启动，它完全集成在 SPI 启动闪存中。 ECC 解决方案同样适用于装有第 4 代和第 5 代Intel® Core™ 处理器的 SageBIOS 快速启动解决方案。 Sage 也将很快推出适用于 Intel® Xeon® processor D 产品系列 CRB 的快速启动解决方案。基于 Intel 业界领先的 14nm 处理技术，Intel Xeon processor D 产品系列是最好的基于 Intel® Xeon® 处理器 SoC。它将 Intel Xeon 处理器的性能和高级智能与 SoC 尺寸和功耗相结合。该产品系列支持 ECC 内存。
SageBIOS Custom Board Support Packages提供带集成构建功能的预建可配置 SageBIOS™，大大加快了面向开源系统固件定制的上市时间。软件包含有所有的构建脚本和 Sage 嵌入式开发套件 (EDK) 的许可，它是 Intel 处理器固件开发唯一的商用集成开发环境。
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Sage Electronic Engineering是Intel®物联网解决方案联盟的Affiliate级会员。Extreme Engineering Solutions是联盟的General级会员。
Mark Scantlebury 流动记者（英特尔合约记者），英特尔®物联网解决方案联盟 Embedded Innovator杂志副主编