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, Arduino, IoT, Procesory, Úsporný procesor, Proces, Věc, Co je software, Nová éra, Chytrá věc, Curych, Co je hardware a software, Software co to je, Internet věcí

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,...
Určitě si přečtěte

Země se jenom o vlásek vyhnula věčnému zmrznutí

Země se jenom o vlásek vyhnula věčnému zmrznutí

** Země po většinu doby své existence zmrzlá rozhodně nebyla ** Podle nového výzkumu tomu však unikla jen o vlásek ** Kdyby totiž byla jenom o 15 procent dále od Slunce, tak by prý kompletně celá zamrzla

20.  9.  2017 | Stanislav Mihulka | 9

CCleaner obsahuje softwarovou havěť! Tvůrcům se do kódu dostali hackeři

CCleaner obsahuje softwarovou havěť! Tvůrcům se do kódu dostali hackeři

** Masově oblíbený program pro softwarovou očistu Windows ovládli hackeři ** Narušení se podařilo zavčas odhalit, unikla jen data o počítačích uživatelů ** Je paradoxní, že CCleaner byl slabě zabezpečen, když jej letos koupil Avast

18.  9.  2017 | David Polesný | 46

Hacknutý CCleaner je mnohem zákeřnější, než se zdálo. Update na novou verzi nestačí, proveďte obnovu systému

Hacknutý CCleaner je mnohem zákeřnější, než se zdálo. Update na novou verzi nestačí, proveďte obnovu systému

** Chyba v CCleaneru je závažnější, než se zdálo ** Update na novou verzi nemusí stačit ** Přinášíme detaily

21.  9.  2017 | Stanislav Janů | 60

Noční strana Venuše vydala další tajemství

Noční strana Venuše vydala další tajemství

18.  9.  2017 | Jiří Černý

Americká armáda si pořizuje nové švédské pancéřovky Carl Gustav

Americká armáda si pořizuje nové švédské pancéřovky Carl Gustav

** Pancéřovky Carl Gustav jsou přenosné bezzákluzové protipancéřové zbraně ráže 84 mm se sofistikovanou optikou ** Jejich první verze byla vyrobena již v roce 1946 ** Mj. si je oblíbili i v americké armadě

21.  9.  2017 | Stanislav Mihulka


Aktuální číslo časopisu Computer

Vyplatí se ještě těžit kryptoměny?

Velký test studentských notebooků

Test pěti levných soundbarů

Nejlepší chytré hodinky