关于 ZVM

嵌入式实时虚拟机ZVM是一款面向嵌入式智能装备场景的实时Type-1 Hypervisor，是支撑“一芯多 OS”混合部署与协同运行的自主可控基础软件平台。ZVM自2021年启动自主研发，由谢国琪教授团队长期坚持核心技术自研与工程化实践打造，是面向嵌入式实时虚拟化领域的原创品牌。

面向汽车、航天、船舶、电力等安全攸关领域，ZVM可在单颗芯片上同时运行多个相互隔离的功能域，独立承载Linux、openEuler Embedded、OpenHarmony、Android、Zephyr RTOS、NuttX RTOS、FreeRTOS等 Guest OS，实现多操作系统、多任务形态、多安全等级应用的协同运行。

ZVM提出了“实时操作系统原生虚拟化”技术路线，将实时内核与虚拟化核心在ARM EL2特权级一体化融合，形成实时内核、无 Domain0、超级VHE 、静态1V1绑定、VirtIO/SR-IOV内置等核心优势，显著提升系统实时性、确定性和可控性。ZVM核心基础代码规模控制在4万行以内，为功能安全认证和长期维护提供了轻量化基础。

围绕ZVM的工程化应用，配套研制了可视化管理软件VisualZVM。支持Guest OS生命周期管理、运行状态监控、资源使用分析，服务于系统调试、性能观察和测试验证，帮助用户直观掌握系统行为。

目前，ZVM已联合瑞芯微、飞腾等国产芯片厂商推出多款发行版，持续服务汽车、航天、船舶、电力等关键领域，推动国产嵌入式基础软件在智能装备场景中的工程化应用。

ZVM 系统架构图

各Hypervisor对比

ZVM与Xen、Xvisor、Jailhouse、BAO Hypervisor相比，在初始化、内核隔离、外设管理、可视化工具、自动化测试等各方面具备全面领先优势。


对比项 Xen Xvisor Jailhouse BAO Hypervisor QNX Hypervisor ZVM
是否依赖Linux完成初始化？ 是❌ 否✅ 是❌ 否✅ 否✅ 否✅
是否依赖Linux管理Guest OS生命周期？ 是❌ 否✅ 是❌ 否✅ 否✅ 否✅
是否依赖Linux管理I/O？ 是❌ 否✅ 是❌ 否✅ 否✅ 否✅
Hypervisor与Guest OS是否共享物理CPU？ 是❌ 是❌ 否✅ 否✅ 否✅
（默认）		 否✅
（默认）
是否支持外设VirtIO共享？ 是✅
(Domain 0方式)		 是✅
(内置方式)		 否❌ 否❌ 是✅
(内置方式)		 是✅
(内置方式)
是否支持外设SR-IOV共享？ 是✅
(Domain 0方式) 		否❌ 否❌ 否❌ 否❌ 是✅
(内置方式)
是否具备专门的可视化管理工具？ 否❌ 否❌ 否❌ 否❌ 是✅ 是✅
是否具备自动化测试系统？ 否❌ 否❌ 否❌ 否❌ 是✅ 是✅

ZVM-RK3588v2.1发行版性能表现——ZVM关键性能指标

序号 指标项 指标值 测试方法
1 上电自启动时间 < 2.2 s MobaXterm_26.3输出自带毫秒级时间戳
2 虚拟化性能损耗 < 2% UnixBench测试集（实测打分体现）
3 VirtIO-Net吞吐量损耗 < 8% iperf3测试集（实测带宽体现）
4 Guest OS时间同步精度 < 25 ns 高精度定时器计数方式（耗时1 ms内）
5 共享内存通信延迟（Zephyr-Zephyr） < 10 us timing_test测试集（基于高精度定时器）
6 共享内存通信带宽 (Linux-Linux) > 1000 Mbps

ZVM-RK3588v2.1发行版性能表现——Guest OS（Zephyr RTOS）实时性指标

序号 指标项 指标值 测试方法
1 上电自启动时间 < 3 s MobaXterm_26.3输出自带毫秒级时间戳
2 最大中断响应延迟 < 9 us irqtest测试集（基于高精度定时器）
3 最大唤醒延迟 < 10 us cyclictest测试集
4 最大抢占延迟 < 3 us task_preempt测试集
5 最大上下文切换延迟 < 3 us task_switch测试集
6 最大完成时间抖动 < 2 us task_jitter测试集

ZVM-RK3588v2.1发行版性能表现——Guest OS（NuttX RTOS）实时性指标

序号 指标项 指标值 测试方法
1 上电自启动时间 < 3 s MobaXterm_26.3输出自带毫秒级时间戳
2 最大中断响应延迟 < 8 us irqtest测试集（基于高精度定时器）
3 最大唤醒延迟 < 10 us cyclictest测试集
4 最大抢占延迟 < 3 us task_preempt测试集
5 最大上下文切换延迟 < 3 us task_switch测试集
6 最大完成时间抖动 < 2 us task_jitter测试集

ZVM-RK3588v2.1发行版性能表现——Guest OS（FreeRTOS）实时性指标

序号 指标项 指标值 测试方法
1 上电自启动时间 < 3 s MobaXterm_26.3输出自带毫秒级时间戳
2 最大中断响应延迟 < 8 us irqtest测试集（基于高精度定时器）
3 最大唤醒延迟 < 10 us cyclictest测试集
4 最大抢占延迟 < 4 us task_preempt测试集
5 最大上下文切换延迟 < 5 us task_switch测试集
6 最大完成时间抖动 < 2 us task_jitter测试集

社区与发行