STMicroelectronicsin, Berliinin vapaan yliopiston ja Inrian tutkijat toteuttivat saman mikro-ohjaimen laiteohjelmiston kahdella eri tavalla: toinen kirjoitettiin perinteisesti C-kielellä, toinen Rustilla Ariel OS -käyttöjärjestelmän päälle. Lopputulos oli yllättävä. Tutkimuksen mukaan ei löytynyt vahvaa teknistä syytä suosia C:tä Rustin sijaan suorituskyvyn tai muistinkulutuksen perusteella.
Kyse oli oikeasta teollisesta IoT-käyttötapauksesta. Firmware toteutettiin STM32U585-mikrokontrollerille, joka keräsi sensoridataa ja välitti sitä edelleen ST:n STAIoTCraft-alustalle. Molemmat kehitystiimit työskentelivät rinnakkain noin kymmenen viikon ajan.
Tutkimuksen ehkä merkittävin havainto liittyi muistinkulutukseen. Rust-versio käytti lopulta noin 45 prosenttia vähemmän RAM-muistia kuin C-versio. Syynä oli ennen kaikkea se, että Rust-toteutus ei käyttänyt lainkaan dynaamista muistiallokointia.
Perinteisessä C-toteutuksessa JSON-käsittely perustui Parson-kirjastoon, joka käyttää heap-muistia. Rust-versiossa sama toteutettiin täysin staattisella muistinhallinnalla käyttäen serde- ja heapless-kirjastoja. Tutkijoiden mukaan tämä vähentää myös muistifragmentaation ja etähyökkäysten riskiä.
Myös suorituskyky yllätti. Molemmat firmwaret kykenivät käsittelemään sensorin maksiminopeuden, 7680 hertsin näytteenottotaajuuden. Rust-version async/await-ajomalli toi hieman lisälatenssia, mutta ei estänyt reaaliaikaista toimintaa.
Tutkijoiden mukaan Rustin suurin etu näkyi kuitenkin siirrettävyydessä. Ariel OS:n päällä sama firmware oli helppo siirtää toiselle mikrokontrollerialustalle lähes ilman muutoksia, kun taas C-versio vaati uuden STM32CubeMX-projektin luomista ja manuaalista koodin kopiointia.
Paperissa nostetaan esiin myös EU:n Cyber Resilience Act, joka kiristää sulautettujen järjestelmien tietoturvavaatimuksia. Muistiturvallisuudesta on nopeasti tulossa keskeinen vaatimus myös firmwaren kehityksessä.
Tutkimuksen johtopäätös on poikkeuksellisen suora: Rust on jo tänään varteenotettava vaihtoehto mikro-ohjaimien laiteohjelmistokehitykseen. Tutkimukseen voi tutustua täällä.
https://arxiv.org/pdf/2604.25679
