虚拟化是一种功能强大的资源管理技术概念，通常与服务器中的高端应用程序相关联。单片机进入了虚拟化也一直是芯片制造业想攻克的又一重要领域。可以说，基于硬件的虚拟化辅助功能的单片机，标志着嵌入式开发领域进入了新的里程碑。

一、MCU虚拟化有什么好处？

首先，MCU虚拟化使单个MCU上运行多个软件组件而不互相干扰，硬件虚拟化可在对安全至关重要的嵌入式环境中将灵活性和可靠性提高到一个新的水平。比如，运行多个安全完整等级的汽车MCU就是一个很好的例子。

此外，具有不同安全级别的软件系统可以与非关键软件一起在同一硬件上执行。例如，驾驶室内通过控制器可以在单个硬件上运行组合仪表和车载信息娱乐系统。

二、MCU虚拟化如何工作？

什么原因促使在低成本单片机上支持虚拟化的CPU呢？简单的答案是，基于硬件的虚拟化功能大大减少了处理开销。

基于软件的虚拟化（通常称为虚拟机监控程序）由于需要虚拟仿真硬件而消耗更多的处理时间。它必须更改CPU状态并传送中断。反过来，就确保对安全性至关重要的应用的实时响应性而言，这给汽车MCU带来了挑战。

MCU虚拟化还可以按照基本的虚拟机管理程序原理进行工作。系统管理程序创建独立的虚拟机（VM），并且每个VM彼此隔离。虚拟机隔离允许设计工程师独立地修改或更新系统。但是，MCU不可避免地需要较大的闪存容量。

在硬件虚拟化中，可以通过利用内存保护等MCU功能将虚拟机管理程序专门部署到多个实时多任务操作系统（RTOS）。此外，多个虚拟机管理程序可以同时在CPU内核上运行。

三、MCU虚拟化的发展现状

MCU平台上的硬件虚拟化目前仍处于早期阶段，一些芯片制造商也在加紧有关测试芯片的研发，未来MCU虚拟化或成为芯片制造业的又一个重要领域。

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