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.

Diskuze (8) Další článek: Mýty v IT: Lorem ipsum je latinsky psaná povídka

Témata článku: Hardware, Open source, Mobility, Procesory, Arduino, IoT, Úsporný procesor, Nová éra, Konkurenční procesor, Otevřený zdroj, Komerční společnost, Curych, Software co to je, Věc, Co je software, Proces, Internet věcí, Chytrá věc, Rekordní příjem, Co je hardware a software


Určitě si přečtěte

Photolemur 3: Prostě do něj přetáhnete fotky a začne se dít magie. Tedy údajně...

Photolemur 3: Prostě do něj přetáhnete fotky a začne se dít magie. Tedy údajně...

** Je lepší nabušený Photoshop, nebo program s jedním tlačítkem? ** Photolemur si myslí to druhé ** Tento fotoeditor neumí skoro nic, a přitom (skoro) všechno

Jakub Čížek | 19

Astronomové objevili daleko za Plutem objekt s extrémní dráhou. Může ukazovat na existenci planety Devět

Astronomové objevili daleko za Plutem objekt s extrémní dráhou. Může ukazovat na existenci planety Devět

** Astronomové objevili daleko za Neptunem těleso 2015 TG387 ** Okolo Slunce se pohybuje po extrémně protáhlé dráze ** Jeho dráha může ukazovat na existenci planety Devět

Petr Kubala | 10

Loopwheels znovu vymyslelo kolo. Místo drátů má v ráfcích kompozitové pružiny, které vylepší komfort jízdy

Loopwheels znovu vymyslelo kolo. Místo drátů má v ráfcích kompozitové pružiny, které vylepší komfort jízdy

** Proč vymýšlet kolo? Protože ho lze vymyslet lépe! ** Kola Loopwheels nabízejí integrované odpružení ** Cílem je poskytnout pohodlnější a klidnější jízdu

Karel Kilián | 14

Nová americká jaderná puma změní strategii boje

Nová americká jaderná puma změní strategii boje

** Bombardér Northrop Grumman B-2 Spirit amerického letectva nedávno svrhl jadernou pumu ** Šlo o test nové varianty pumy B61-12 ** Ta by měla mít hlavice schopné explodovat se silou 0,3 až 50 kilotun

Stanislav Mihulka | 63

Na Zemi je nejtepleji za posledních více než 100 tisíc let. Co nám hrozí?

Na Zemi je nejtepleji za posledních více než 100 tisíc let. Co nám hrozí?

** Letošní červenec byl třetím nejteplejším měsícem od roku 1880 ** Teplota naší planety roste raketovým tempem ** Co lidstvu hrozí v období, které v minulosti nemá obdoby?

Karel Kilián | 70


Aktuální číslo časopisu Computer

Jak vytvořit a spravovat vlastní web

Velký test herních klávesnic a DVB-T2 tunerů

Vše o formátu RAW

Vybíráme nejlepší základní desku