Europejski sektor badań i rozwoju osiąga kolejny krok milowy na drodze do opracowania całkowicie europejskiej platformy do zastosowań w przestrzeni kosmicznej
Architektura zestawu instrukcji (ang. instruction set architecture, ISA) RISC-V wykorzystuje siłę otwartej standardowej współpracy, aby umożliwić swobodę wprowadzania innowacji w projektowaniu komputerów. Architekturę tę zastosowano w nowym, umożliwiającym syntezę modelu VHDL procesora zwanym NOEL5. Procesor NOEL5, stworzony przez firmę Cobham Gaisler, uzupełnia gamę szeroko stosowanych procesorów LEON odpornych na promieniowanie, które umożliwiają między innymi realizowanie misji kosmicznych. Starając się opracować pierwszą całkowicie europejską platformę sprzętową/oprogramowania opartą na RISC-V ISA, zespół finansowanego przez UE projektu De-RISC osiągnął pierwsze wyznaczone cele w zakresie projektów dla lotnictwa i kosmonautyki. „Projekt wykorzystuje istniejący 64-bitowy procesor RISC-V firmy Gaisler o nazwie NOEL-V (od tyłu: LEON) w VHDL. Ma on wiele wspólnych elementów z najnowszym rdzeniem LEON5, będących podstawą konstrukcji wielordzeniowej”, informuje eeNews Europe. W poście twórców projektu De-RISC, podsumowującym kwestie dotyczące sprzętu i opublikowanym w pierwszą rocznicę realizacji projektu, czytamy: „w ramach projektu opracowano pierwszą wersję platformy De-RISC MPSoC oraz jednostkę monitorowania wydajności, łącząc możliwość obserwacji (stos rywalizacji cyklu, licznik czasu przetwarzania żądania) z możliwością kontrolowania (jednostka kontroli maksymalnej rywalizacji)”. Cobham Gaisler to jedno z czterech konsorcjów współpracujących przy projekcie obejmującym również Centrum Superkomputerowe w Barcelonie oraz THALES. Koordynatorem jest firma Fent Innovative Software Solutions.
Zabezpieczenie wszystkich komponentów
Nie są to jednak jedyne dotychczasowe osiągnięcia projektu. „Grupa stworzyła również pierwszy prototyp hipernadzorcy Fentis XtratuM XNG oraz »para-zwirtualizowany« system operacyjny LithOS dla procesora NOEL-V”. Hipernadzorca XtratuM, zwany również kontrolerem maszyny wirtualnej, został zaprojektowany tak, by spełniać krytyczne wymogi w zakresie bezpieczeństwa oraz, w kontekście projektu De-RISC, wspierać tworzenie połączonej platformy sprzętowej/oprogramowania na potrzeby przyszłych zastosowań lotniczych i kosmonautycznych w Europie. Jeśli chodzi o prace nad oprogramowaniem, w komunikacie prasowym na temat rynku „projektowania i ponownego wykorzystywania” stwierdza się, że „rozpoczęły się już czynności weryfikacyjne, w wyniku których uzyska się dowody potrzebne do komercjalizacji produktu”. Zostaną one ocenione poprzez wdrożenie przypadków użytkowania w odniesieniu do aspektów platformy związanych z terminowością i cyberbezpieczeństwem, a także w odniesieniu do ogólnego działania platformy i przepustowości danych.
Zainteresowanie sektora lądowego i powietrznego
Wyniki prac świadczą o wyraźnych postępach początkowych działań projektu na drodze do realizacji jego celu: „zagwarantowania dostępu do opracowanej w Europie technologii na potrzeby zastosowań lotniczych i kosmicznych poprzez wykorzystanie architektury zestawu instrukcji RISC-V na docelowej platformie”, jak podano w poście rocznicowym zespołu projektu. Od czasu rozpoczęcia realizacji projektu włączono go do europejskiej sieci HIPEAC oraz globalnej organizacji RISC-V International. Prace nad projektem przyciągnęły też uwagę firm z sektora kosmicznego oraz lotniczego i motoryzacyjnego. Partnerzy projektu stale prezentują potencjał De-RISC w trakcie powiązanych wydarzeń i konferencji, takich jak lipcowa doroczna międzynarodowa konferencja IEEE/IFIP dotycząca systemów niezawodnych i sieci. Członkowie konsorcjum zorganizowali też pod koniec października wirtualne spotkanie kończące pierwsze 12 miesięcy prac nad projektem. Przedstawiono wtedy prezentacje opisujące postępy oraz różne rezultaty pakietu roboczego. Dodatkowo w trakcie tego wydarzenia zademonstrowano pierwszy prototyp XtratuM XNG/SMP oraz LithOS działające na platformie De-RISC. Głównym celem projektu De-RISC (De-RISC: Dependable Real-time Infrastructure for Safety-critical Computer) jest uzyskanie krytycznych i niepowtarzalnych cech nieobjętych ograniczeniami eksportowymi obowiązującymi w Stanach Zjednoczonych, z wielordzeniową migracją interferencji, mobilnością, tolerancją usterek i otwartymi standardami. Projekt zakończy się w marcu 2022 roku. Więcej informacji: strona projektu De-RISC
Słowa kluczowe
De-RISC, RISC-V, NOEL5, hipernadzorca XtratuM, konstrukcja wielordzeniowa, system multiprocesorów na chipie, zastosowania w przestrzeni kosmicznej