嵌入式軟體是汽車、醫療與工業系統創新的核心。從連網裝置到複雜的邊緣平台,企業均仰賴嵌入式開發來打造產品差異化,並因應市場日益成長的需求。
然而,在邁向更智慧且更安全系統的同時,工程團隊也面臨越來越多限制。產品負責人需在資源有限、工程人力不足的情況下,加速產品上市時程、滿足更嚴格的法規要求,並支援更多平台。
在這樣的發展趨勢下,開發生態系必須同時具備彈性與可靠性,在開放創新、量產品質與法規遵循之間取得平衡。這也是 Zephyr RTOS 與 IAR 的結合,受到工程與產品負責人關注的原因。
IAR 於 2025 年 1 月正式加入 Zephyr Project,展現對開源 RTOS 創新的更深度投入。自Arm開發工具鏈v9.70起,已內建對 Zephyr 的支援,成功銜接實驗性開發與量產部署之間的落差。
為何 Zephyr RTOS 非常重要?
嵌入式系統日益複雜,促使軟體平台必須具備可擴充性、模組化能力,並能支援多種處理器架構。許多團隊也開始尋求可取代封閉 RTOS 的選項,避免受限於特定廠商或封閉生態圈。
Zephyr RTOS 已成為因應這些需求的強力解方之一。Zephyr由 Linux 基金會維護,並獲得超過 45 個組織支持,其為嵌入式開發提供了穩固基礎,並迅速從實驗性 RTOS 演進為可應用於實際產品的穩定平台。
Zephyr 已廣泛應用於包括物聯網、消費性電子、醫療裝置與工業自動化等各種產業。其支援超過 750 款開發板,並可跨主流處理器架構使用,例如:
- Arm
- RISC-V
- 以及其他架構
除了硬體板與處理器架構支援外,Zephyr 採用有利於模組化與可維護性的開發模型。其建置與設定系統(包含 Device Tree、Kconfig、west 與 CMake)協助開發者以結構化方式處理硬體抽象層、功能選擇與專案擴展。
這為工程團隊帶來以下實際優勢:
- 無廠商綁定,有助於長期可攜性與元件採購彈性
- 上手速度快,特別適合熟悉 Linux 概念的開發者
- 工具支援可簡化跨裝置與組態的擴展作業
- 穩定成長的社群,有利於模組重用與合作開發
然而,在開源 RTOS 上打造量產品系統會面臨一系列新的需求,而這正是 IAR 發揮關鍵作用的地方。
從原型走向量產:IAR 的角色
雖然 Zephyr 提供高度彈性,但當開發從初期原型擴展到量產階段時,團隊往往會面臨諸多挑戰,例如更嚴格的品質要求、複雜的除錯流程、可追溯性需求,以及在許多情況下需要通過法規認證。
這時,IAR 的嵌入式開發平台正好能補足 Zephyr 的不足,提供完整、符合量產等級的工具鏈,支援 CI/CD 整合、安全性分析與進階除錯功能。透過 IAR Embedded Workbench for Arm v9.70 及 IAR Build Tools,團隊可將 Zephyr 無縫整合進現有開發流程,確保一致性與可控性。
其主要功能包含:
- 原生支援 Zephyr 建置流程,採用 IAR 高效能編譯器
- 與 CMake 和 west 完整相容,便於自動化與 CI 整合
- 利用 IAR 的 C-SPY 除錯器進行 RTOS-aware 除錯,可觀察 Zephyr 的核心物件
- 支援 Visual Studio Code 與 IAR IDE,提供多元開發環境選擇
這些功能讓團隊能在不破壞現有流程的情況下,穩定導入Zephyr。工程師得以專注在開發安全且可運作的軟體,而不是花時間解決底層整合問題。
從一開始就因應安全與法規需求
在汽車、工業自動化或醫療裝置等受管制領域進行開發時,「功能安全」不是一項「選擇」,而是必要的基本要求。
IAR 的工具鏈包含通過 TÜV 認證的編譯器與執行期分析工具,可協助團隊符合關鍵安全標準,包括:
- ISO 26262(汽車功能安全)
- IEC 61508(工業控制安全)
- IEC 62304(醫療軟體生命週期流程)
此外,IAR 平台也完整整合了 C-STAT(靜態分析工具)與 C-RUN(動態分析工具),以協助團隊:
- 強制執行如 MISRA C/C++ 等程式碼規範
- 在開發早期就偵測記憶體錯誤、邏輯陷阱與溢位風險
- 在 CI/CD 流程中自動執行程式碼品質檢查
這降低了對人工程式碼審查的依賴,使安全驗證流程更快速、更具重現性,對於缺乏認證經驗的小型團隊尤其重要。
支援現代化的嵌入式開發流程
導入現代化開發流程,對於將嵌入式軟體擴展到多條產品線與跨地團隊非常重要。然而,許多傳統工具難以支援 CI/CD、自動化測試或容器化部署。
IAR 與 Zephyr 的結合可支援完整的嵌入式 DevOps 開發週期。其工具鏈可整合進雲端或本地端的 CI 執行環境,並同時支援圖形化與無頭式(headless)工作流程。
團隊可將其開發流程架構為五大階段:
- Code:在熟悉的環境(如 Visual Studio Code 或 IAR Embedded Workbench)中開發程式碼
- Build:透過 west + CMake + IAR Build Tools 建構穩定一致的成果
- Analyze:使用 C-STAT 與 C-RUN 自動進行測試與分析
- Test:在現有的 CI/CD 管線中執行單元測試與實機測試
- Deploy:釋出二進位檔或燒錄韌體,並保留可稽核的產出物
最終形成一套彈性高、可追溯的開發流程,不需犧牲控制性也能支援創新。
為何這對產品決策者非常重要?
工程團隊所做出的技術選擇,會直接影響業務成果,無論是認證成本、產品上市時程,或平台擴展能力。
Zephyr RTOS 提供了敏捷開發能力與多元架構支援,而 IAR 則帶來符合量產需求、經過認證的工具,以及能安心擴展的技術深度。
透過讓團隊整合使用這兩套工具,你可以:
- 在分散式團隊與多平台架構之間維持一致性
- 在開發流程早期即發現並修正問題
- 在開發階段就為產品認證預作準備,而非事後補強
- 避免工具鏈破碎化,減少整合與測試過程的阻力
立即上手!
最新版本的 IAR Arm 工具鏈現已內建 Zephyr 支援,讓團隊能從實驗室階段更快速、更順利地推進到量產部署。
欲了解更多資訊,歡迎瀏覽 https://www.iar.com/partners/zephyr
本文由IAR提供