Linux / Android 高速起動ソリューション Ubiquitous QuickBoot のご紹介（Mpression Sodia ボード向け） - 半導体事業

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設計 FPGA/CPLD/ASIC Intel

近年、機能の複雑化が進むデジタル家電や車載機器の OS に、Linux や Android を使用するケースが増加しています。電源断からの起動（コールドブート）時間が数十秒から 1分前後もかかる場合もあり、機器メーカーにとって改善すべき課題となっています。特にカーナビゲーションやドライブレコーダーなどの車載機器では、エンジンを始動したら自動車が走り出してしまうため起動時間の短縮は必須です。

そこで、ユビキタス社では、Linux/ Android をわずか数秒からで瞬間起動して、アプリケーション実行状態へ復元可能な新技術である UbiquitousQuickBoot を開発し、Mpression Sodia – Cyclone® V ST SoC 評価ボード上で動作するデモを作成しました。Ubiquitous QuickBoot の特長について、ご紹介します。

Ubiquitous QuickBoot 概要

Ubiquitous QuickBoot は、ユビキタス社が独自開発した起動技術を使用したソフトウェア製品です。アプリケーション側で使用しているメモリ量に依存せず、電源オフの状態からわずか数秒で起動し、ユーザーが使用できる状態にします。ユーザーインターフェイスを持った機器を高速に起動して操作を開始できることがユーザー満足度を高めると評価され、カーナビゲーションをはじめとする車載機器を中心に、パネルコンピューター、セールス支援端末、デジタルカメラ、無線機器、レーダー装置、医療診断機器、電子ブック、スマートテレビなど、幅広い分野で採用が拡大しています。（量産実績 1,500万台以上 2017年12月末時点）

QuickBootを利用すれば、ユーザーの操作性を損なわず、待機電力をほぼゼロにした状態から、システムを瞬間起動できるデジタル家電や車載機器などの製品を開発することができます。

Article header library 128121 pic01 1 — QuickBoot 方式と一般的なスナップショット方式の動作原理の違い

ベンチマーク

評価環境

評価ボード	Mpression Sodia - Cyclone® V SoC 評価ボード（Dual Arm® Cortex® -A9 搭載）
DRAM	1GB DDR3
Storage	カード（rootfs および Snapshot Image を格納）
OS	Ubuntu 14.04 (kernel 4.9) + glxgears
画面出力	DVI
Snapshot Image Size	圧縮後60MB /圧縮前 137MB（圧縮率 44%）
通常起動	24秒
QuickBoot 起動（Advancedモード）	3.5秒

QuickBoot SDK

QuickBoot SDK は、お客様のターゲットボード環境に QuickBoot を実装するための SDK（ソフトウェア開発キット）です。

Article header library 128121 pic02 1 — ターゲット環境における QuickBoot の各コンポーネントの位置づけ

QuickBoot SDK for Macnica Mpression Sodia は、Cyclone® V SoC が搭載された Mpression Sodia ボード向けに QuickBoot を適用した場合のコードを提供します。お客様のターゲット環境にあわせてコードを修正して QuickBoot を簡単に実装できるように設計されています。

主な機能

2種類の起動モードをサポート

QuickBoot は、起動モードとして、Standardモード / Advancedモードの 2種類の起動モードをサポートしています。

Standard モード

不揮発性メモリ内に格納されたスナップショットイメージ（圧縮サポート）をユビキタス独自の方式で効率良く一挙に RAM に復元する起動モードです。速起動への要求レベルがあまり高くない場合、アプリケーションを含めたシステムのメモリ使用量が多くない場合、起動直後のシステムの安定動作を重視する場合（デバッグ時等）に最適なモードです。

Advancedモード

不揮発性メモリ内に格納されたスナップショットイメージ（圧縮サポート）からユビキタス独自の方式でシステムの起動に必要なメモリ領域を優先的に不揮発性メモリから RAM に復元することで、起動時のメモリ転送量を最小限に抑えることで高速起動させる起動モードです。高速起動への要求レベルが高く、起動時間の短縮を重視する場合に最適なモードです。