案例研究 · RFSOC 板卡调试

一天在一块全新 RFSoC 板卡上跑起 Linux

一块合作伙伴的试用板卡到手时没有操作系统。一天之内,它跑起了 Linux,并能通过 ssh 远程登录。整个调试由 AI 操盘,一层验证过再上一层,工程师只负责给方向。

AlgoSilicon 工程团队 · 2026

一块全新的评估板就是一张白纸。这块板卡是一个能力很强的软件无线电平台, 但到手时只是裸硬件,附带几个底层的示例程序,没有操作系统。在这样一块板卡上把一个能用的 Linux 立起来,通常是一个人好几天、一步一步的活。

这一次,整个调试过程都由 AI 操盘。它连上板卡,逐个测试每一块硬件,把结果从芯片上读 回来,编译并安装 Linux,盯着启动日志,修好出问题的地方,然后重复。工程师负责定计划、 定顺序。一天之内,这块板卡从刚上电的硬件走到了登录提示符,ssh 也能通过网络连上。

板卡在工作台上运行,显示器上的启动日志停在 Linux 登录提示符
板卡在工作台上,已上电并完成启动,屏幕停在 Linux 登录提示符。

这块板卡是什么

这是一块板卡,上面放了两颗大的 AMD 芯片。一颗是 Zynq UltraScale+ RFSoC(型号 XCZU67DR):一个四核 Arm Cortex-A53 处理器、一片可编程逻辑,以及一个八路接收、八路发射、 采样率 2.8 GSPS 的射频前端。旁边是一颗 Kintex UltraScale FPGA(型号 XCKU115),用来补充 逻辑资源。两颗芯片之间由八条高速串行链路相连。Linux 跑在 RFSoC 里的那个 Arm 处理器上。

板卡俯视图,两颗大芯片、高速光口和一排射频接口
这块板卡:一块载板上的两颗大芯片,带高速光口和沿边的一排射频接口。

每一层验证过再往上搭

这次调试没有一上来就装 Linux,而是一格一格往上爬,每一格都留下日志和读数,才开始下 一格。先是调试链路,再是处理器内存,然后是网络,接着是启动设备、逻辑侧内存、两颗芯片之 间的高速链路,以及射频前端。只有当这些地基都验证过了,Linux 才搭上去。

处理器那四个吉字节的内存跑完了一整轮模式扫描,零错误。千兆以太网在吞吐测试里稳定跑到 948 Mbps。射频前端通过板上的一个接口把一个单音直接环回,落点与发出去的频率相差不超过一 个频率单元。

分级调试阶梯:JTAG、处理器内存、以太网、启动模式、逻辑侧内存、串行链路、射频前端,然后是 Linux,每一格都有实测结果
调试过程就是一座阶梯。每一格是一块单独的硬件,在开始下一格之前,都要有一 个实测结果和一份保存下来的日志把它坐实。

这样做的道理很简单。如果上面一格出了问题,而它底下的地基从没验证过,就没法判断到底是 新加的东西坏了,还是底子本来就没通。一格一格来,能把故障锁在它发生的那一格里。

Linux 镜像是怎么编出来的

地基都验证过之后,Linux 镜像本身就顺理成章了。起点是板卡自带的那份硬件描述文件,它的 工具版本正好和手上的工具对得上,直接拿来用。从这里编出整套系统(6,377 个构建任务,内核 6.6.40),再打包成一个启动镜像、一个内核镜像和一个根文件系统,写进 SD 卡:一个分区用来 启动,一个分区放根文件系统。把板卡设成从卡启动,上电,引导程序就把内核拉起来。

从板卡的硬件描述文件,经过编译和打包,到一张能启动、能跑到登录提示符的 SD 卡
从板卡的硬件描述文件到一张能启动的 SD 卡:编译系统、打包镜像、写好两个分 区,然后启动。

结果:一个登录提示符和 ssh

板卡把内核一路引导到登录提示符。登录进去,把网络接口拉起来,配上一个固定地址,它就能 应答另一台机器发来的 ssh。到这一步,板卡不再是裸硬件,而成了一台工程师可以登录、可以操 控的网络仪器。

948 Mbps
千兆以太网,在板卡上实测,也就是 ssh 走的那条路
启动日志在板卡的串口控制台上一路跑到 Linux 登录提示符
板卡控制台上的启动日志,一路跑到登录提示符。

读机器的实际状态,不靠猜

调试过程并非没有坑。能把它控制在一天之内,靠的是每一个坑都用读机器实际状态的方式去定 位,而不是靠猜。

一个启动模式开关含义不清,于是直接读芯片里的启动模式寄存器,确认板卡实际进入了哪个模 式。第一次启动挂上了一个放在内存里的临时根文件系统,把真正的那个盖住了,于是把它追出来, 改从 SD 卡的根分区挂载。内核设置里的一个网络接口名字和硬件对不上,于是把它改成板卡实际用 的名字,网络就通了。每一个修复都来自一次读数,而不是一个假设。

这件事的意义

同一套纪律贯穿我们做的每一件事:在往上搭下一层之前,先用一个真实的测量把这一层验证 过,并且相信机器的实际状态,而不是文档上说它应该是什么样。我们就是这样调试板卡的,这也 是我们的设计服务和经过验证的 IP 核背后同样的严谨。最后交付的是一个你能测量、能登录进去的 可用系统,每一层都验证过。

有板卡要调试?

我们把全新的无线与 FPGA 板卡从裸硬件带到一个能跑、可测量的系统,一层一层验证过 去。告诉我们你要立起来的是什么。

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