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revert docs: 完善三套实时性研究框架与验证方案 (#3)

## 改动内容

- 完善并提交“项目框架1:基于 RTOS 的五类场景 AI 实时性研究”。
- 新增“项目框架2:面向机器人大小脑异构系统的实时保障研究”。
- 新增“项目框架3:MCU 与资源受限 SoC 的 AI 实时性与低功耗研究”。
- 新增 RTOS–Linux–Hypervisor 边缘并行架构说明。
- 新增调整后的研究问题与验证建议,明确 RTOS、系统实时性与大模型低时延的边界。

## 验证

- 已同步上游 `main`,源分支基于最新上游历史继续提交。
- `git diff --cached --check` 通过。
- 已检查提交范围,未加入凭据、令牌或临时文件。
- 远端分支提交已核对为 `b7863721fe906c0fa6a5e841599dd276a579d679`。

## 建议重点审查

- 三套框架是否应作为相互独立、可并列选择的研究路线。
- 是否充分区分工业实时性、AI 推理低时延与端到端系统实时性。
- 机器人大小脑分域、Hypervisor 隔离及 MCU 资源预算的实验指标是否可落地。

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Co-authored-by: Mo1s <1194302708@qq.com>
Reviewed-on: #3
Co-authored-by: moyixin <15971501952@163.com>
2026-09-29 04:13:45 +00:00

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SoC路线:Hybrid与Hypervisor协同

1. 主题定位

SoC 路线是框架2的核心主战场。这里最直接体现会议中的判断:人工智能进入实时控制系统后,最现实的结构不是让 RTOS 独自承接一切,而是让 Linux、RTOS、Hypervisor 与异构协处理器形成可治理的混合基础系统。

2. 为什么 SoC 路线最关键

设备端 SoC 同时具有以下特征:

  • 需要 Linux 承接 AI 生态和推理框架;
  • 需要 RTOS 承接关键控制与执行闭环;
  • 统一内存和异构协处理器使资源竞争非常明显;
  • 设备级散热、功耗和体积限制比服务器更刚性;
  • 更接近真实产业落地场景。

因此,SoC 路线最能体现“基础系统主语”。

3. Hybrid 结构为什么仍然重要

会议并没有否定 Hybrid,反而强调它是当前最现实的路径之一。
Hybrid 的现实价值在于:

  • 保留 Linux 的推理生态;
  • 保留 RTOS 的控制与保障能力;
  • 让 AI 目标负载与关键保障负载可以在不同控制层上运行;
  • 为后续 Hypervisor 和资源治理留出结构空间。

但框架2不再接受“传统 Hybrid 只求共存”的写法,而要求把它升级为协同治理结构。

4. Hypervisor 在 SoC 路线中的角色

Hypervisor 使 SoC 路线从“双系统并置”走向“可治理混合系统”。它重点承担:

  • 核心与资源切分;
  • 中断与设备访问边界控制;
  • 共享内存与通信路径组织;
  • 异常隔离与恢复。

如果没有 Hypervisor 或等价机制,很多 SoC 路线的协同边界很难稳定复现。

5. 核心研究问题

5.1 推理与控制如何分层

后续研究需要回答:

  • 哪些 AI 任务保留在 Linux 侧;
  • 哪些控制任务保留在 RTOS 侧;
  • 控制与推理之间通过什么接口通信;
  • 在延迟、异常和过载条件下如何切换策略。

5.2 统一内存与总线竞争如何治理

SoC 路线中最容易被低估的问题包括:

  • CPU 与 NPU/GPU 的统一内存争抢;
  • DMA 传输对控制路径的污染;
  • 模型加载与设备 I/O 共享带宽;
  • 缓存与总线冲突对尾延迟的影响。

这部分是 SoC 路线区别于纯 RTOS 叙事的关键证据。

5.3 设备级受限条件如何影响系统边界

SoC 路线必须同时面对:

  • 功耗预算;
  • 散热与封装条件;
  • 设备体积与部署空间;
  • 软件栈和驱动闭源限制。

因此,它天然也是框架2中“小型化与低功耗”方向最强的承载层。

6. 当前结论

SoC 路线不是 RTOS 课题的附属场景,而是“面向 AI 的实时控制基础系统”最能成立、也最值得展开的核心研究窗口。