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.