reklama

PULPino: úsporný procesor pro internet věcí, který je open source

  • Vědci vytvořili miniaturní open source procesor
  • Hlavní zaměření jsou nositelnosti a internet věcí
  • Bude open source hardware konkurovat současným výrobcům?

Zatímco co open source software slaví v mnoha podobách úspěch po celém světě a pracují na něm inženýři i z různých komerčních společností, v případě open source hardwaru jsme teprve na začátku.

Často jde totiž o různé designy (Arduino, Open Compute Project, RepRap Project a další) a hardwarová řešení, ale ve vývoji jsou například open source instrukční sady jako OpenRISC, RISC-V, části architektury (OpenCores) a podobně.

Vědci z Boloňské a technické univerzity v Curychu společně pracují na vývoji miniaturního velmi úsporného procesoru PULPino, který vychází z většího čtyřjádrového modelu PULP (Parallel Ultra-Low-Power Platform).

PULPino s open source instrukční sadou RISC-V

Jednojádrový procesor PULPino je určen pro kombinaci s baterií do těch nejmenších zařízení a tomu odpovídá i jeho architektura. Čip používá 32bitovou instrukční sadu RISC-V, která je open source a vyvíjí se od roku 2010 díky snaze inženýrů z univerzity v Berkeley. Jako jednodušší varianta čipu PULP má pouze jedno jádro s označením RISCY (čtyřstupňová architektura in-order, podobně jako u starších Atomů od Intelu).

Klepněte pro větší obrázek
Detail procesoru Imperio (PULPino) vyrobeného pomocí 65nm technologie

V současné verzi byly první vzorky čipů s označením Imperio vyrobeny v lednu tohoto roku pomocí 65nm technologie v továrnách UMC. Frekvence čipů je 650 MHz, ale při nižších 400 MHz a napětí 1,2 V se chlubí spotřebou pouze 32,8 mW.

Klepněte pro větší obrázekKlepněte pro větší obrázek
Architektura PULPino

Tvůrci čip porovnávají s ARM Cortex M4 a jak je vidět v tabulce, chlubí se poměrně efektivním poměrem dynamické spotřeby, která činí 17,5 mikrowattů na jeden MHz. Také plocha čipu je poměrně malá – 0,050 mm2.

Klepněte pro větší obrázek
Porovnání s ARM Cortex M4

Čip a jeho návrh používá licenci Solderpad Hardware License postavenou na Apache 2.0, takže si s ním můžete doslova dělat co chcete bez nějakých omezení, která často u open source hardwaru jsou. Zdrojový kód je k dispozici na Githubu.

Pro jednoduché hodinky i internet věcí

Vzhledem k jednoduchosti architektury nelze předpokládat možnost použití v náročnějších elektronických zařízení. S nástupem internetu věcí se ale otevírá zcela nová a určitě obrovská oblast, kde přesně takové miniaturní a úsporné čipy využít.

Klepněte pro větší obrázek

To se týká třeba i chytrých hodinek - i když takový čip nebude stačit na běh komplexních chytrých hodinek, ty jednodušší určené například pouze pro sběr dat ze senzorů a jednoduché zobrazení dat, by měly být pomocí PULPina realizovatelné.

Nová éra open source i v hardwaru?

Bude rozhodně velmi zajímavé sledovat, zda se open source hardwaru i na úrovni designu čipů, instrukčních sad a designů podaří nakonec postupně dostat na úroveň, jako tomu je u open source softwaru a aplikací.

V rámci softwaru byl rozvoj v tomto směru mnohem jednodušší, protože jediné co bylo potřeba byl počítač a nadšený programátor, který se pustil do programování. Dnes už tvoří software s otevřeným zdrojovým kódem týmy po celém světě i obří firmy jako třeba Red Hat, které pak vydělávají především na implementaci, podpoře, servisu a podobně, nikoli na samotném softwaru. Systémy jsou navíc už tak komplexní, že na jejich dalším vývoji musí spolupracovat i více firem dohromady.

Možná se podobného směru dočkáme i v oblasti hardwaru. Výroba pomocí starších technologií je čím dál levnější a vývojové nástroje jsou rovněž dostupnější. Může se tak klidně stát, že podobně jako u Linuxu, se dočkáme konkurenčních procesorů, které nakonec budou konkurovat současným komerčním modelům. A nakonec je předeženou v mnoha specializovaných oblastech.

Témata článku: Hardware, Mobility, Open source, IoT, Arduino, Procesory

8 komentářů

Nejnovější komentáře

  • dolph1888 10. 4. 2016 11:41:38
    Mikro Watt? Tak, když už šťourat tak pořádně. > µW A, mám pocit, že ono...
  • ehlo 9. 4. 2016 17:54:25
    Ech, klasický pan Javůrek: "Často jde totiž o různé designy (Arduino,...
reklama
Určitě si přečtěte

UPC překopli páteřní kabel. V Brně i druhý den nejede internet ani kabelovka

UPC překopli páteřní kabel. V Brně i druhý den nejede internet ani kabelovka

** V Brně byl velký výpadek služeb UPC ** Důvodem je překopnutý páteřní kabel ** V některých lokalitách služby stále nefungují

5.  12.  2016 | Jakub Čížek | 104

17 expertek Microsoftu předpovědělo rok 2027. Splní se alespoň něco?

17 expertek Microsoftu předpovědělo rok 2027. Splní se alespoň něco?

** Zmizí klasické vyhledávače ** Budeme programovat buňky ** Kvantové počítače překonají šifry

6.  12.  2016 | Jakub Čížek | 36

11 tipů na dobrý stolní počítač: od základu po herní mašiny

11 tipů na dobrý stolní počítač: od základu po herní mašiny

** Postavte si stolní počítač! Máme pro vás 11 vzorových sestav s rozpisem komponent ** Většina tipů cílí na hráče, věnujeme se ale i základnímu PC a počítačům na střih videa ** Nadělte si nový počítač třeba pod stromeček

5.  12.  2016 | Adam Kahánek | 74

Nejlepší notebooky nad 20 tisíc: poradíme, které teď chcete

Nejlepší notebooky nad 20 tisíc: poradíme, které teď chcete

** V notebooku s cenou nad 20 tisíc nesmí chybět kvalitní displej a rychlé úložiště ** Za dalších deset tisíc můžete dostat navíc styl nebo výkonnější komponenty ** Vybírat můžete z různých velikostí i konstrukcí

8.  12.  2016 | Stanislav Janů | 87

Technosféra naší Země má už hmotnost 30 bilionů tun

Technosféra naší Země má už hmotnost 30 bilionů tun

** Vědci odhadli přibližné množství strukturu vytvořených člověkem, které jsou na Zemi ** Přibližný odhad je, že tyto struktury mají dohromady hmotnost kolem 30 bilionů tun ** Jak to ovliní biosféru?

Včera | Karel Javůrek | 10


reklama