选择一个合适的开发环境就像挑选趁手的兵器，直接影响你的战斗效率。最近在公司一个Zephyr项目中，果断放弃了用了多年的VMWare虚拟机，转而尝试了WSL2。这次切换让我好奇：硬件调试的透传功能好使吗？工具链支持得全不全？编译性能又如何？结果不仅我自己用得顺手，团队里好几位同事也纷纷从原生Linux或传统虚拟机跳槽到了WSL2，效果都不错。
今天这篇文章，我就带大家深入剖析四种常见的嵌入式开发环境：原生Ubuntu 24.04、Windows 11、VMWare Workstation Pro 17 和 WSL2，从功能、性能到开发体验全方位对比，帮你找到最适合自己的那款开发环境。
功能与局限性一览
开发环境需要满足一些基本需求，比如查看原理图需要图形界面，调试硬件需要USB透传，蓝牙开发得支持BLE。以下是四种环境的特性对比，虚拟化环境多少会有些限制，具体看下表：
| 图形界面 | ||||
| 网络 | ||||
| USB | ||||
| BLE | ||||
| 性能 | ||||
| 开发体验 |
核心功能详解
图形界面
原生Linux和Windows的图形界面自然没得说，VMWare需要配置X转发或启用图形模拟，略微麻烦但也能搞定。WSL2的进步让人眼前一亮，之前需要折腾X Server，现在Linux GUI直接开箱即用，查看原理图、调试工具的图形界面毫无压力。
网络支持
网络功能对嵌入式开发来说也很关键，比如远程调试、SSH连接或者跑个本地服务器。所有环境都支持得不错，尤其是WSL2，完美适配网络开发场景。你甚至可以在WSL2里跑容器，主机和局域网都能访问。
USB透传
硬件调试离不开USB透传。原生Linux和Windows直接支持，VMWare通过虚拟化也能稳定透传USB设备。WSL2用微软推荐的usbipd-win工具，无论是固定端口还是特定设备，都能自动透传。
蓝牙（BLE）
BLE开发在嵌入式领域很常见，比如物联网设备。原生Linux、Windows和VMWare支持都不错，但WSL2的默认内核没有启用CONFIG_BT模块，想用BLE得自己编译内核。好在编译过程不复杂，大概10分钟搞定。希望微软后续能把这个功能加到默认配置里。
性能实测
为了公平比较四种环境的性能，我用Zephyr的Twister工具设计了一个基准测试，模拟了典型开发场景。测试硬件是Framework 16笔记本（AMD Ryzen 7 7840HS，32GB DDR5内存），Windows和WSL2跑在2TB NVMe上，Ubuntu跑在250GB USB 3.2 Gen 2扩展卡上。测试用的是Zephyr 3.7.0-rc2，工具链包括Zephyr SDK 0.16.8、CMake 3.28.3、Python 3.12.4和Ninja 1.11.1。
测试场景
测试命令如下，覆盖了ST、Nordic、Espressif和NXP四家常见平台的驱动测试，总计244个构建任务：
./scripts/twister \
-p esp32c3_devkitm \
-p nrf52840dk/nrf52840 \
-p mimxrt1060_evk \
-p nucleo_g474re \
-T tests/drivers
测试结果
以下是各环境的性能表现，以原生Ubuntu为基准（40秒构建时间）：
原生Ubuntu 24.04（Kernel 6.8）
总耗时：11分4.444秒 平均单次构建：2.723秒 性能倍数：1.0（基准） 40秒构建耗时：40秒
WSL2（Ubuntu 24.04，Kernel 5.15）
总耗时：12分34.642秒（+1分30.642秒） 平均单次构建：3.092秒（+0.369秒） 性能倍数：1.136 40秒构建耗时：45.44秒
WSL2（Ubuntu 24.04，自编译Kernel 6.1）
性能差距缩小约4%，40秒构建耗时约43.68秒。 说明内核升级能带来小幅提升，但性价比不高。
Windows 11
总耗时：23分13.901秒（含274.201秒错误惩罚）
-framework平均单次构建：5.713秒（+2.990秒） 性能倍数：2.098 40秒构建耗时：83.92秒 问题：Windows因路径长度限制导致48/244个测试失败，CMake或Ninja兼容性有待改进。
VMWare Workstation Pro 17（未启用AMD-V）
总耗时：27分35.4秒（+16分30.956秒） 平均单次构建：6.785秒（+4.062秒） 性能倍数：2.492 40秒构建耗时：99.68秒 问题：未启用AMD-V导致性能极差，正常配置下应接近WSL2。
以下是各环境Zephyr基准测试耗时对比图表：
{
"type": "bar",
"data": {
"labels": ["Ubuntu 24.04", "WSL2 5.15", "WSL2 6.1", "Windows 11", "VMWare (no AMD-V)"],
"datasets": [{
"label": "Duration (seconds)",
"data": [664.444, 754.642, 724.642, 1393.901, 1655.4],
"backgroundColor": ["#36A2EB", "#FF6384", "#FFCE56", "#4BC0C0", "#9966FF"],
"borderColor": ["#2A87C2", "#D44F6E", "#D4A017", "#3A9D9D", "#7A52CC"],
"borderWidth": 1
}]
},
"options": {
"plugins": {
"legend": { "display": false },
"title": {
"display": true,
"text": "Zephyr Benchmark Duration (Lower is Better)"
}
},
"scales": {
"y": {
"beginAtZero": true,
"title": { "display": true, "text": "Duration (seconds)" }
}
}
}
}
开发体验主观评价
以下是我对四种环境的开发体验评分，主要是个人观点。
原生Ubuntu 24.04：★★★★☆
优点：
自由度高，发行版、桌面环境、内核随便选。 Zephyr性能最强，编译效率顶尖。
缺点：
默认全盘加密支持不完善，IT部门得费心配置。 硬件驱动支持慢，甚至得靠社区补救。 嵌入式相关专业工具（如Altium）可能不支持Linux。 用户群体少，开发工具时得额外考虑Windows/macOS兼容性。
WSL2：★★★★☆
优点：
兼具Linux的灵活性和Windows的生态优势。 资源分配自动化，存储空间随需扩展。 微软官方支持，安装简单。
缺点：
发行版选择有限，内核定制需自行搞定。 默认内核不支持BLE等模块，需额外编译。 性能比原生Linux略逊。
Windows 11：★★☆☆☆
优点：
BitLocker全盘加密默认启用，安全性高。 硬件和嵌入式专业工具支持好。 用户群体大，开发工具兼容性强。
缺点：
Zephyr编译速度只有Linux的一半。 路径长度限制导致构建问题。 Windows Defender对构建过程中的文件IO扫描影响性能（得手动优化）。 系统设置复杂，个性化调整容易出问题（比如用户文件夹命名）。
VMWare Workstation Pro 17：★★★☆☆
优点：
兼具Linux和Windows的优势，USB/BLE支持完善。 无头模式下终端操作流畅。
缺点：
配置复杂，磁盘空间分配需提前规划。 未启用硬件虚拟化（如AMD-V）性能极差。
我个人偏爱WSL2+Windows 11的组合，既有Windows的生态优势，又能享受接近原生Linux的开发体验。
