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


Určitě si přečtěte

Ubuntu 20.04: Zase vás chce přesvědčit, že je lepší než Windows

Ubuntu 20.04: Zase vás chce přesvědčit, že je lepší než Windows

** Britský Canonical před pár dny vydal novou verzi svého Ubuntu ** 20.04 LTS zapracovalo na grafickém desktopu, rychlosti i bezpečnosti ** V nitru tepe Linux 5.4 a volitelně i nový souborový systém

Jakub Čížek | 326

Zkusili jsme Ryzen 7 4800HS v notebooku Asus: drtí Intel výkonem a umí být potichu

Zkusili jsme Ryzen 7 4800HS v notebooku Asus: drtí Intel výkonem a umí být potichu

** Nové osmijádro AMD pro herní notebooky překvapuje výkonem ** V rámci notebooku ROG Zephyrus G15 umí být tiché i výkonné** Rozhodnou hlavně prodávané konfigurace s lepší grafikou

Tomáš Holčík | 72


Aktuální číslo časopisu Computer

Megatest 21 grafických karet

AMD poráží Intel už i v notebooku

Jak vytvořit 3D fotky v mobilu

Nejlepší fotoaparáty do 30 000 Kč