Tampereella toimiva VLSI Solution on julkistanut uuden piirisarjan, joka yhdistää Linux-käyttöjärjestelmän, avoimen RISC-V-suorittimen ja reaaliaikaisen DSP-prosessorin samaan siruun. Uusi VSRVES01-piiri on suunniteltu erityisesti verkkoäänisovelluksiin ja IoT-laitteisiin, joissa tarvitaan sekä tehokasta signaalinkäsittelyä että joustavaa ohjelmistoalustaa.
VSRVES01 on vähävirtainen sekasignaalipiiri, jossa yhdistyvät VLSI:n oma 32-bittinen RISC-V-suoritin (VSRV1) ja VSDSP6-digisignaaliprosessori. RISC-V-ydin ajaa täyttä Linuxia, kun taas DSP vastaa reaaliaikaisista tehtävistä, kuten äänenkäsittelystä tai sensoridatan prosessoinnista. Yhdistelmä mahdollistaa laitteet, jotka voivat striimata ääntä, reagoida nopeasti ulkoisiin tapahtumiin – ja bootata Linuxin alle kuudessa sekunnissa.
- Linux tarjoaa kirjastoineen ja jakeluineen ihan eri luokan ohjelmistoympäristön kuin mitä mikro-ohjaimissa on totuttu näkemään, sanoo VLSI Solutionin toimitusjohtaja Teppo Karema.
VSRVES01:n erityispiirre on se, että Linux-ytimen voi buutata uudelleen ilman, että äänen toisto keskeytyy. Tämä on merkittävä etu esimerkiksi hätäkuulutusjärjestelmissä, verkkokaiuttimissa tai muissa järjestelmissä, joissa äänen jatkuvuus on kriittistä. DSP-prosessori huolehtii tällöin äänenkäsittelystä itsenäisesti, kunnes Linux on taas toimintavalmis.
Oma RISC-V-ydin
RISC-V on avoin suoritinarkkitehtuuri, jonka suosio on kasvanut nopeasti erityisesti sulautettujen järjestelmien ja mikro-ohjaimien parissa. VLSI Solutionin VSRV1-ydin eroaa kuitenkin monista muista siinä, että se on kehitetty täysin alusta asti talon sisällä Tampereella.
- VSRV1 RISC-V ydin on 100 % kehitetty VLSI:ssä. Se ei ole kopio mistään olemassa olevasta avoimen lähdekoodin jakelusta, vaan täysin uudelleenkirjoitettu, Karema painottaa.
Linux-tuki vaatii myös muistinhallintayksikön (MMU), jonka VLSI on niin ikään kehittänyt itse. Tämä mahdollistaa vakaan ja tehokkaan Linuxin ajon jopa sulautetussa, pieneen kokoon pakatussa piirissä.
VSRVES01:n käyttökohteet kattavat verkkopohjaiset ääni- ja IoT-ratkaisut. Näitä ovat esimerkiksi PA- ja hätäkuulutusjärjestelmät useilla kaiuttimilla, pieniviiveiset PoE-kaiuttimet, IoT-laitteet, jotka keräävät ja prosessoivat sensoridataa, sekä verkkosoittimet ja VoIP-päätteet.
Analogisilta ominaisuuksiltaan piiri tarjoaa integroidun laadukkaan A/D- ja D/A-muuntimen sekä erikoisuutena audiosignaalin näytteistyksen, joka mahdollistaa verkkovirtojen toiston ilman napsahduksia 0,01 hertsin tarkkuudella. - Erotumme markkinoilla siitä, että meillä myös analogialiitynnät on integroitu. Tämä on harvinaista tällaisessa kokoluokassa, Karema kehuu.
VSRV1-ytimen kehitystyö on tehty pääosin TRISTAN- ja SocHub-projekteissa, joita ovat tukeneet EU ja Business Finland. VLSI liiketoiminta perustuu "fabless"-konseptiin: piikiekot ja kotelointi alihankitaan, mutta suunnittelu, testaus ja kehitys tehdään itse. Tampereella sijaitsee muun muassa yhtiön oma 250 neliömetrin puhdastila.
VSRVES01 toimitetaan 10x10 mm QFN-88-paketissa, ja sen kehityskortteja ja esisarjan piirejä on jo saatavilla. Lisätietoja täällä.
Lääkintälaitteiden internet (IoMT) yhdistää diagnostiikan, puettavat anturit ja sairaalalaitteet pilvipohjaisiin järjestelmiin. Etävalvonta, reaaliaikainen data ja koneoppiminen lupaavat parempaa hoidon laatua ja kustannussäästöjä, mutta samalla ratkaistavaksi jäävät yhteentoimivuus, sääntely ja tietoturva.