虚拟化对移动设备和物联网的影响

　　虚拟化正在从服务器应用扩展到智能手机、汽车系统和 M2M 系统的移动空间。它准备解决安全问题，同时降低这些连接系统的硬件成本。

　　在当今世界，虚拟化无处不在。从现场托管服务到不断扩展的云，服务器虚拟化已成为预期的行动方案。云平台上安全分离的虚拟机可以并排地为具有广泛不同业务模型和服务的客户提供服务，并由可信赖的虚拟机管理程序隔离。现在，虚拟化的使用正在远远超出其基本的服务器根源。

　　嵌入式系统的虚拟化

　　随着设备变得越来越强大和无处不在，移动和嵌入式世界都渴望虚拟化技术。虚拟化为嵌入式计算的多个领域带来了许多好处，包括增强的安全性和隔离性、更好的迁移、更快的上市时间、更高的 CPU 利用率和成本节约。

　　移动的

　　随着智能手机成为管理人们个人和工作生活的中心，驱动它们的硬件正迅速变得与台式机和笔记本电脑一样强大。更强大的硬件等于更高分辨率的内容，并为移动设备制造商创造了更好的移动能力机会。智能手机制造商已经使用虚拟化技术来整合硬件并在单个芯片上运行调制解调器软件和 Android，从而将发展中市场智能手机的总成本降低到 30 美元。

　　例如，今天的智能手机由两个 CPU 组成：一个用于通信（2G、3G、LTE），另一个用于运行应用程序。这种架构是强制性的，以确保编写不当的应用程序或恶意软件不会损害蜂窝网络的完整性。这两个系统经过独立认证，具有不同的基本操作系统 （OS） 和生命周期。但是，这也增加了手机的成本和功耗。借助虚拟化，设备制造商能够构建基于单个芯片的超低成本手机，该芯片运行两个操作系统（隔离且安全分离），以满足发展中市场对低成本硬件的需求。

　　汽车

　　汽车公司越来越意识到车内技术驱动的用户体验的重要性。信息娱乐、导航、远程信息处理和后座娱乐系统正在成为高端嵌入式系统，可以不断更新新的应用程序和功能，为汽车制造商提供在汽车的整个生命周期内提供新的娱乐和安全服务的机会。再加上未来的汽车将始终连接到互联网、其他汽车和路边基础设施这一事实，对额外计算能力的需求增加了，同时需要将开放世界系统与汽车任务正确隔离-关键的内部功能，例如制动。

　　因此，当结合消费电子产品和汽车级系统时，应进行适当的分离，以防止任何恶意软件或行为不端的应用程序访问汽车的功能。通过在车内使用虚拟化，可以整合多个高端和低端系统以在相同的硬件上运行，从而消除数英里的布线和冗余硬件，从而降低油耗、电池消耗，并最终降低汽车成本——所有这些同时保持系统安全隔离。

　　例如，当今的汽车制造商及其一级技术提供商正在研究在“数字仪表板”中的同一芯片上运行包含导航、多媒体和气候控制的信息娱乐系统。信息娱乐系统本质上是开放的和互联网连接的，因此容易受到外部攻击，而其他关键任务驾驶仪表系统则不能受到损害。将这两个系统安装在同一台嵌入式设备上，每台设备最多可节省数百美元，最终每年可节省数千万美元。

　　机器对机器 （M2M）

　　在我们互联的世界中，本着物联网 （IoT） 的精神，越来越多的设备正变得“始终连接”和远程控制。自动售货机、电表和水表以及通信设备——所有这些中小型设备都已准备好联网，以降低管理成本，实现更好的维修和控制，并提供创新的消费者服务，如按时付费你去能源消耗。但是，当这些系统需要多种功能或必须针对不同的需求和市场进行适当定制时，需要另一个 CPU 芯片或虚拟化来安全地运行多功能软件堆栈，而不会产生交叉影响。

　　例如，M2M 模块供应商通过运行调制解调器堆栈和应用程序堆栈来使用虚拟化来降低成本，以使他们的客户能够生产应用程序，将遗留代码迁移到更新的芯片和模块，并维护不同的生命周期，启用独立的认证流程，并提供跨系统容错。

　　ARM 和虚拟化对下一代网络服务器产生巨大影响

　　随着嵌入式世界在功率和功能方面的增长，数据中心技术在低功率和效率方面继续增长也很重要。为此，基于 ARM 的芯片比 x86 芯片更节能，虚拟化仍然可以发挥作用，进一步优化这些系统。

　　今天的研究人员认为，转向基于 ARM 的数据中心可以将数据仓库的功耗降低几个数量级。此外，转向基于 ARM 的架构可以使此类服务提供商能够定制和微调他们的产品，直至芯片和电路级别。这种方法可以产生基于 x86 的系统无法实现的硬件/软件利用率。鉴于虚拟化是现代数据中心技术的核心元素，这种新型节能服务器场将需要虚拟化来优化 CPU 利用率。可以节省的大量能源使其成为一个非常引人注目的用例，有能力颠覆整个服务器行业。

　　未来是虚拟化的

　　虚拟化技术已经在数以百万计的系统中广泛实施，其他虚拟化方法也在不断发展。新服务和更便宜的“东西”的好处，再加上更高的安全性，将使人们的日常生活变得更好。如果嵌入式系统开发人员可以从虚拟化对服务器技术的影响中得出任何结论，那么移动虚拟化即将改变嵌入式计算，成为每一个小事的一部分——而不是那么小——的一部分。

　　审核编辑：郭婷