HWSW

PULPino: nyílt forráskodú processzor IoT-hez

Nyílt forrású processzorral jelentkezett a Svájci Szövetségi Technológiai Intézet és a Bolognai Egyetem. Az extrém alacsony fogyasztású dizájnt elsősorban viselhető és IoT-eszközökhöz tervezték, de emellett még számos egyéb területre is jó lehet majd a PULPino.

Nyílt forráskódú processzort készített közös projektjében a zürichi ETH (Svájci Szövetségi Technológiai Intézet) és a Bolognai Egyetem. A RISC-V utasításarchitektúrával kompatibilis, PULPino névre keresztelt dizájnt kifejezetten alacsony fogyasztáshoz tervezték, elsősorban viselhető eszközökhöz és IoT-hez.

Utóbbinak megfelelően a PULPino egy egyszerű 32 bites dizájn, a processzor kialakítása során az extrém alacsony disszipáció volt a legfőbb szempont. A koncepció a Berkeley Egyetem által kifejlesztett RISC-V-re alapoz, mely szintén nyílt forrású. A PULPino tulajdonképpen a PULP (parallel ultra low power) alaposan leegyszerűsített kistestvérének tekinthető, a dizájn négy helyett mindössze egyetlen feldolgozóelemet tartalmaz. Emellett az utasítás és adat gyorsítótárakat is leegyszerűsítették, a RI5CY kódnevű PULPino magba pedig egy négy fokozat hosszú futószalagot építettek a mérnökök.

A leginkább az ARM Cortex-M4 magjához hasonló megoldás támogatja az RV32I alap integer és az RV32C tömörítési műveleteket tartalmazó utasításkészleteket, illetve részben a szorzási műveleteket magában foglaló RV32M készlet is jelen van. Emellett nem szabványos kiegészítéssel a hardveres hurkok, a post-incrementing load és store utasítások, valamint az ALU és MAC műveletek támogatottak. Mindezek mellett az energiamenedzsmentet sem hagyták figyelmen kívül, üresjáratban lekapcsolhatnak a végrehajtók, amivel még tovább csökkenthető a fogyasztás.

xA PULPino lapka az UMC 65 nanométeres gyártástechnológiáján készül. A processzor üzemi frekvenciája 400 MHz, mely az 1,2 voltos magfeszültséggel társítva mindössze 32,8 mW-os fogyasztást kínál. A PULPino tesztelése során 1 körüli IPC-t mértek a mérnökök, miközben a dizájn FreeRTOS beágyazott operációs rendszer portját futtatta.

A PULPino egyszerűbb okosórákhoz, vagy éppen különféle fiziológia funkciókat monitorozó szenzorokhoz is ideális alappal szolgálhat. A tervezést vezető professzor, Luca Benini kiemelte, hogy kis- és középvállalatok számára is remek választás lehet legújabb munkájuk gyümölcse. A szakember szerint ugyanis a legtöbb cég nem engedheti meg magának a saját dizájnnal járó magas kutatási és fejlesztési kiadásokat, melyek a PULPino nyílt, jogdíjmentes konstrukciójával megtakaríthatóak.

Nyílt processzorok

A nyílt forráskódú szoftverek már régóta jelen vannak, de az irány a hardverek világában sem újdonság, az Arduino vagy az igen népszerű Raspberry Pi áramkörének dizájnja például szabadon elérhető. Az ezeken megtalálható különféle processzorok áramköre ugyanakkor védett, szabadalmakhoz kötött. A PULPino ezen (is) próbál változtatni, a készítők ígérete szerint a fejlesztés "nagyon szabadon" használható majd, marketingjogokra vagy versenytilalmi kikötésekre vonatkozó záradékokat nem tartalmaz a licencszerződés.

A cikk adatai:
//www.hwsw.hu/hirek/55409/pulpino-pulp-risc-v-iot-eth-nyilt-processzor.html
Író: Asztalos Olivér (oliver.asztalos@hwsw.hu)
Dátum: 2016. április 04. 16:00
Rovat: digitális otthon