Linux / Android を高速起動

Ubiquitous QuickBootLinux / Android 組込みシステムの高速起動ソリューション

Ubiquitous QuickBoot 概要

Linux / Android をわずか数秒からで瞬間起動し
アプリケーション実行状態へ復元可能な新技術 新リリース R2.0 登場

Ubiquitous QuickBoot Demo of AGL30/R-Car M3 StarterKit 高速起動デモ

Ubiquitous QuickBoot Demo of AGL30/R-Car M3 StarterKit
高速起動デモ動画(クリックして再生)

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。

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。

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が開発できます。

ハイバネーション方式とクイックブートの動作原理の違い
図1:ハイバネーション方式とクイックブートの動作原理の違い


製品ラインナップ

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。
QuickBoot SDK は、特定のリファレンスボードに 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。

2017年9月12日発表の新リリースQuickBoot R2.0では、3つのEditionから構成されています。

Lite Edition Pro Edition Automotive Edition
対象低コストで、起動時間をある程度まで短縮したい組込み機器開発プロジェクト 起動時間を可能な限り短縮したい組込み機器開発プロジェクト 起動要件の厳しい車載機器開発プロジェクト
高速化
要求レベル
特長・Standardモードに対応
・製造ライセンスを含めた特別価格を設定(270万円~)
・特定SoCに対応
・評価ボード向けのサンプルBSP付属
・Standard / Advancedモードの両方に対応
・主要なSoCに対応
・評価ボード向けのサンプルBSP付属
・Standard / Advancedモードの両方に対応
・主要な半導体メーカー提供の車載機器開発向けプラットフォーム(開発ボード)に対応
適用機器例 ・産業機器
・医療診断機器
・モバイルルーター
・特殊機械 など
・パネルコンピューター
・セールス支援端末
・医療診断機器
・スマートテレビ
・無線機器 など
・カーナビ
・Display Audio
・車載IoT機器 など

QuickBoot Android Pack(オプション)

QuickBoot Android Pack は、QuickBoot SDK のオプション製品で、Android Pack / Android・モードと Android Pack / Static mode+ の 2種類を用意しています。

Android・モードは、Android の使い勝手を制限することなく Android のホームスクリーンまで高速起動します。スマートフォンやタブレットのような使い勝手を想定した組込み機器向けに最適なモードです。

Static mode+ は、Android アプリケーションに対して、スナップショットイメージを任意のタイミングで取得することができ、高速起動を実現します。
また QuickBoot 起動後の Android アプリケーションの追加 / アップデート / 削除、各種設定値の反映に対応可能です。
組込みに特化し、Android をプラットフォームとして利用した機器開発に最適なモードです。

QuickBoot RTP

QuickBoot RTP は、半導体ベンダあるいはボードベンダ等が提供する特定のターゲットボード向けに QuickBoot を実装したもので、インストールするだけで QuickBoot がすぐ使用できる RTP(ランタイムパッケージ)製品です。
ターゲットボードに付属して提供される Linux BSP をそのまま利用して、アプリケーションを実装し、製品として量産するケースを想定して設計されています。

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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

高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

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。

SecureBoot 対応

SecureBoot と協調して動作し、従来の改ざんチェックに加え、QuickBoot 主要モジュールおよびスナップショットイメージを含めた形で改ざんを検知しながら、セキュリティ面に配慮した高速起動を実現

起動時間が大幅に短縮

スナップショットイメージの読込み時間を従来比で 30%~40%高速化させた Super Read Boost 機能を開発し、さらなる高速起動を実現

スナップショットイメージの読み出しサイズの最適化

スナップショットイメージの読み出しサイズをユーザー指定により以前よりも柔軟に調整でき、アプリケーションに最適な高速起動が可能

起動時にマルチコアを使ったユーザースレッド

CPU コアごとにユーザースレッドを定義し、バックグラウンドで複数のタスクの動作をサポートし、起動途中に他の処理を同時に実行することが可能

ハードウェア依存部は、ソースコードで提供

簡単にターゲットプラットフォームへの移植ができるように、ハードウェア依存部はオープンソースで提供

Android 向けオプション製品

Android アプリケーションの追加 / アップデート / 削除、各種設定値の反映、OTA、ファクトリーリセットに対応したAndroid向けのアドオンパッケージAndroid Packを用意

最新のストレージメディアをサポート

UHS-I、 HS200、 HS400 など最新の高速な SD / eMMC の規格に対応

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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。


QuickBoot Integration

QuickBoot R2.0 SDK 仕様

大項目 中項目 小項目 内容
ハードウェア要件 サポート CPU Arm アーキテクチャ Cortex-A5/A7/A8/A9/A15/A53/A57をコアとする主要SoCに対応
NXP i.MX2x/5x/6x/7xシリーズ
RENESAS R-Car 第2世代/第3世代 各シリーズ, RZ/G1シリーズ
TI OMAP3/4/5シリーズ
Telechips TCC 892x/893x/897xシリーズ
MediaTeck MTK812xシリーズ
STMicro STA1295A
XILINX Zynq(r)-7000シリーズ
Intel Cyclone(r)Vシリーズ、Marvell など
その他 ご相談ください。
x86アーキテクチャ Intel Atomプロセッサなど (Bay Trailプロセッサ, Apollo Lakeプロセッサ) 
RAM サイズ 数百キロバイト。QuickBoot BIOS / IRA、QuickBoot Storage BIOS で使用
不揮発性メモリ 種類 NORフラッシュ、NAND フラッシュ、 SDカード、 eMMC、 HDD など、スナップショットイメージ格納用として使用
サイズ Linux / Android で使用しているメモリサイズ
圧縮サポート サポート有り(LZ4、zlibなど 圧縮のサンプルコード同梱)
格納方式 パックドイメージ(Packed Image)
圧縮イメージ(Compressed Image)
ストレージ共有 Linux と QuickBoot で 1つのストレージを共有可能
ソフトウェア要件 サポートOS Linux Kernel 3.x, 4.x その他については、お問い合わせください。
Android Android 4.x, 5.x, 6.x, 7.x 最新バージョンには、順次対応予定
オプションパッケージの QuickBoot Android Pack にてサポート

QuickBoot R2.0 Lite / Pro / Automotive Editionの比較

項目 Lite Edition Pro Edition Automotive Edition
SDKのプログラム提供形態 ソースコード(一部バイナリ) ソースコード(一部バイナリ) ソースコード(一部バイナリ)
サポートSoC 特定SoC 主要なSoCに対応 特定SoC
サンプルQuickBoot BSP (QBSP)
QuickBoot スナップショットイメージ格納用ストレージ NOR / NAND / eMMC / SD ほか対応可NOR / NAND / eMMC / SD ほか対応可NOR / NAND / eMMC / SD ほか対応可
起動モード Standardモード
Advancedモード -
Super Read Boost(マルチコア)
Super Write Boost(マルチコア)
スナップショットイメージ 読み出しサイズの最適化機能 -
スナップショットイメージの圧縮
圧縮アルゴリズム サンプル(LZ4, LZF, zlib他)および ユーザーが用意したものを選択可能 サンプル(LZ4, LZF, zlib他)および ユーザーが用意したものを選択可能 サンプル(LZ4, LZF, zlib他)および ユーザーが用意したものを選択可能
スナップショットイメージの取得 任意のポイントで取得可能 任意のポイントで取得可能 任意のポイントで取得可能
スナップショットイメージの複数面からの切替起動
スナップショットイメージユーティリティ
差分アップデート機能
電断対応ファイルシステム Datalight Reliance
Nitro/FlashFX Teraサポート
Android Pack
QuickBoot起動中の割込み対応
QuickBoot起動中のユーザースレッド実行 (マルチコア)
製造ライセンス SDKとセットで特別価格で販売個別見積個別見積
【凡例】 ○:標準サポート △:オプション -:設定なし

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QuickBoot デモンストレーション動画(画像をクリックすると動画が開きます)

QuickBoot x86版 Automotive Grade Linux 4.0/Intel Atom FastBoot デモ(ベータ版) QuickBoot x86版 Automotive Grade Linux 4.0/Intel Atom FastBoot デモ(ベータ版)

Board: MinnowBoard Turbot with SATA/SSD
SoC: Intel Atom® Processor E3845 QC(1.91 GHz)
OS: Automotive Grade Linux 4.0 (DD)

Ubuntu 12.04 on XILINX Zynq-7000 ZC702 Eval Kitデモ(ベータ版) Ubuntu 12.04 on XILINX Zynq-7000 ZC702 Eval Kitデモ(ベータ版)

Board: XILINX Zynq-7000 All Programmable SoC ZC702 Evaluation Kit
SoC: XILINX Zynq-7000 (Cortex-A9 Dual Core)
OS: Ubuntu 12.04 (Linux 4.9)

Mozilla Geckoブラウザ デモ(ベータ版) Mozilla Geckoブラウザ デモ(ベータ版)

Board: iWave Renesas RZG1H PF Q7 Development Board
SoC: Renesas RZ/G1H (Cortex-A15 Quad Core)
OS: Linux Kernel 3.10.31

Android Static Mode+ デモ(ベータ版) Android Static Mode+ デモ(ベータ版)

Board: Renesas KOELSCH Board
SoC: Renesas R-Car M2 (Cortex-A15 Dual Core)
OS: Android 4.4.2 (KitKat)

Android Static Mode+ 通常起動との比較デモ(ベータ版) Android Static Mode+ 通常起動との比較デモ(ベータ版)

Board: Renesas KOELSCH Board
SoC: Renesas R-Car M2 (Cortex-A15 Dual Core)
OS: Android 4.4.2 (KitKat)

Freescale i.MX6Q Sabre Lite (Freescale i.MX6Q) Staticモード デモ(ベータ版) Freescale i.MX6Q Sabre Lite (Freescale i.MX6Q)
Staticモード デモ(ベータ版)

Board: NXP (Freescale) i.MX6Q Sabre Lite
SoC: NXP (Freescale) i.MX6Q (Cortex-A9 Quad Core)
OS: Android 4.4.2 (KitKat)

Freescale i.MX6DL SABLE SDP Android Lollipop Staticモード デモ(ベータ版) Freescale i.MX6DL SABLE SDP
Android Lollipop Staticモード デモ(ベータ版)

Board: NXP (Freescale) i.MX6DL Sabre SDP
SoC: NXP (Freescale) i.MX6DL (Cortex-A9 Dual Core)
OS: Android 5.0 (Lollipop)

DIGI ConnectCore 6(Freescale i.MX6Q) Media Player デモ(ベータ版) DIGI ConnectCore 6(Freescale i.MX6Q) Media Player デモ(ベータ版)

Board: DIGI ConnectCore Wi-i.MX6 Jumpstart Kit
SoC: NXP (Freescale) i.MX6Q (Cortex-A9 Quad Core)
OS: Linux 3.10.54/Digi Embedded Yocto 1.6.7

BeagleBone Black (TI AM335x) Qt/E Demo(ベータ版) BeagleBone Black (TI AM335x) Qt/E Demo(ベータ版)

Board: BeagleBone Black
SoC: TI AM3352 (Cortex-A8)
OS: Linux 3.14.26

Renesas R-Car E2/ALT Board (Renesas R-Car E2) Linux 動画デモ Renesas R-Car E2/ALT Board (Renesas R-Car E2) Linux 動画デモ

Board: Renesas ALT Board
SoC: Renesas R-Car E2 (Cortex-A7 Dual Core)
OS: Linux 3.10.31-LTSI/Renesas Linux BSP Yocto 1.4.0


採用事例動画

Ubiquitous QuickBoot on KENWOOD MDV-Z700(クリックして再生)
Ubiquitous QuickBoot on KENWOOD MDV-Z700

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QuickBoot - 採用事例(一部抜粋)とプレスリリースのご紹介

年月 顧客名 製品分野 製品型番 (クリックするとプレスリリースぺージが開きます)
2015.12 JVC
ケンウッド
カーナビゲーション
システム
"彩速ナビ"「MDV-L503W」「MDV-L503」
2015.06 JVC
ケンウッド
モニターレシーバー 米国向け「DDX9902S」、「DDX9702S」
2015.02 JVC
ケンウッド
カーナビゲーション
システム
"彩速ナビ"「MDV-Z702」、「MDV-Z702W」
2014.12 JVC
ケンウッド
カーナビゲーション
システム
"彩速ナビ"「MDV-L402」、「MDV-L502」、「MDV-L502W」
2014.11 富士通テン カーナビゲーション
システム
"ECLIPSE(イクリプス)"
SZシリーズ3機種「AVN-SZX04i」「AVN-SZ04iW」「AVN-SZ04i」
Zシリーズ3機種「AVN-ZX04i」「AVN-Z04iW」「AVN-Z04i」
2014.03 JVC
ケンウッド
カーナビゲーション
システム
"彩速ナビ"「MDV-L401」「MDV-L301」
2013.10 富士通テン カーナビゲーション
システム
"ECLIPSE(イクリプス)"「AVN-ZX03i」「AVN-Z03iW」「AVN-Z03i」
2013.04 JVC
ケンウッド
カーナビゲーション
システム
"彩速ナビ"「MDV-Z700W」
2013.01 JVC
ケンウッド
カーナビゲーション
システム
"彩速ナビ"「MDV-Z700」「MDV-X500」「MDV-R700」
2012.11 パイオニア ワイヤレスDJシステム XDJ-AERO

採用事例動画

Ubiquitous QuickBoot on KENWOOD MDV-Z700(クリックして再生)
Ubiquitous QuickBoot on KENWOOD MDV-Z700

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