Перевод Кластер критической децентрализации 36c3 - Работа с Linux на открытом аппаратном обеспечении

Тема в разделе "Журналы о Monero", создана пользователем Mr. Pickles, 27 июл 2021.

  1. Mr. Pickles

    Команда форума Модератор Редактор

    Регистрация:
    11 сен 2017
    Сообщения:
    995
    Симпатии:
    249

    Аннтотация

    В ходе этого выступления вы узнаете о проектах по разработке открытого аппаратного обеспечения, имеющего отношение к Linux, включая такие платы, как BeagleBone, Olimex OLinuXino, Giant и многие другие. Это взгляд на преимущества и сложности, связанные с разработкой открытого аппаратного обеспечения для системы Linux, а также попытка BeagleBoard.org поделиться опытом совместной работы с сообществом, производителями и дистрибьюторами с целью создания открытой аппаратной платформы. В заключительной части также будут рассмотрены планы на будущее, будут упомянуты RISC-V проекты, вроде Libre Silicon, а также будет сказано о том, что будет означать данное направление для Linux.


    Стенограмма выступления

    Диего: Никогда и никому не говорите, что технология сильно продвинулась. Существует ещё уйма проблем: половина вызовов на моём телефоне — спам, половина пользователей Twitter — боты, половина сообщений в электронной почте — спам. Так что не слушайте того, кто говорит вам, что мы проделали большой путь. Нам его ещё только предстоит пройти. Возможно, Дрю предложит нам какие-то решения, а может, и нет — его выступление не об этом. Минутку, открытое аппаратное обеспечение и разработка открытых микросхем? Ха-ха! Мы говорим немного о другом. Или это то же самое? Видите ли, когда мы говорим им: «Впишите название вашего выступления в форму», они вписывают другое название. Ctrl+C, Ctrl+B. И не говорите, что технология или люди сильно продвинулись, потому что это совершенно не так. Ладно, я шучу. Итак, я передаю слово Дрю, хорошенько поаплодируйте ему. Он расскажет нам об открытом аппаратном обеспечении. Громче хлопайте, громче!

    Дрю: Меня зовут Дрю Фустини. Это выступление будет посвящено открытому аппаратному обеспечению, в частности, открытому аппаратному обеспечению, работающему с Linux, что я и забыл указать. Изначально в названии было написано Libre Silicon (свободные полупроводниковые решения), но выяснилось, что уже существует такая группа с названием Libre Silicon, поэтому мы будем пользоваться термином «разработка открытых микросхем», чтобы не возникло путаницы, в частности, с названием этой группы.

    Итак, я работаю с производителем PCD в США. Также я являюсь участником BeagleBoard.org Foundation, где мы создаём малогабаритные компьютеры, работающие под Linux. Кроме того, я являюсь членом совета директоров Open Source Hardware Association (Ассоциация открытого аппаратного обеспечения), о которой я тоже немного расскажу.

    Сколько человек из зала слышали про опенсорс, открытое программное обеспечение? Пожалуй, большинство из присутствующих здесь, на конгрессе. И если вы не слышали о нём раньше, то примером открытого программного обеспечения могут служить сервер Apachi, операционная система Linux, Android, большая часть Android является открытой, так же, как и в случае с Linux, LibreOffice, являющийся альтернативой Microsoft Office, и именно LibreOffice я использовал для создания этих слайдов, и ещё один пример — браузер Firefox.

    Но перед тем перейти к разговору об открытом аппаратном обеспечении, мне бы хотелось сказать пару слов о том, что такое опенсорс, что такое открытое программное обеспечение. Итак, термин «опенсорс» означает нечто такое, что люди могут изменять и чем могут пользоваться совместно, поскольку само техническое решение является общедоступным. В случае с программным обеспечением, как правило, речь идёт об исходном коде, который любой может проверить, изменить и улучшить.

    Также существует идея свободного программного обеспечения, которая имеет более философский смысл с точки зрения четырёх основных свобод: вы можете использовать программу по своему усмотрению в любых целях, вы можете изучать, как она работает, и изменять её, чтобы она работала так, как вам нужно, вы можете распространять копии, чтобы помочь вашим знакомым, и вы можете распространять изменённые версии программы.

    Когда же мы говорим об аппаратном обеспечении, некоторые предпочитают использовать другой термин. Но я буду использовать термин «открытое аппаратное обеспечение», и я хочу, чтобы он включал в себя идею свободы распространения, свободы использования, идею опенсорса, даже несмотря на то, что эти термины имеют несколько иной философский смысл. Итак, чтобы не было путаницы, в отношении аппаратного обеспечения я буду использовать термин «открытое аппаратное обеспечение». Кто-то из вас знает смысл всех этих терминов, но я просто объединю их в один для краткости.

    Итак, что такое открытое аппаратное обеспечение? Мы выработали определение около десяти лет назад на мероприятии под названием Open Hardware Summit (Саммит по открытому аппаратному обеспечению). На тот момент мы занимались разработкой аппаратного обеспечения, и нам был нужен термин, который бы определял то, чем мы занимаемся, и тогда мы сказали: «опенсорс аппаратное обеспечение», «открытое аппаратное обеспечение». Итак, это аппаратное обеспечение с общедоступным техническим решением, которое любой может изучать, изменять, распространять, дорабатывать, а также продавать такое решение или аппаратное обеспечение, созданное на его основе. Также, и мне следовало это отметить ранее, на этих слайдах приводится множество ссылок. Я выложил PDF на GitHub, вы можете перейти на страницу этого выступления, также там должна быть ссылка на эти слайды.

    Итак, по большей части я занимаюсь электроникой. Аппаратное обеспечение — это больше, чем просто электроника, механическая часть и подобные вещи. Любой физический объект, который вы создаёте, может быть открытым аппаратным обеспечением. Но в контексте электронных устройств практическим примером того, что мы обсуждаем, является публикация технического решения вашего аппаратного обеспечен6ия. Это может быть схема, топология печатной платы, список компонентов или деталей, которые были использованы при реализации проекта. И когда мы говорим о схеме или топологии печатной платы, мы имеем в виду не просто формат, в котором это будет представлено, например, PDF или PNG в случае изображения, мы говорим о редактируемых исходных файлах. То есть, если вы пользуетесь такой программой, как KiCad или EAGLE, это будут файлы KiCad или файлы EAGLE. И это делается для того, чтобы люди могли изменять их, создавать производные. И в этом плане использование исходных файлов и программы CAD представляется более практичным. Что касается и списка компонентов, если вы хотите, чтобы люди приняли участие в развитии вашего проекта, лучше использовать компоненты, которые будут доступны в небольшом или даже штучном количестве. Некоторые микросхемы, как известно, можно приобрести только миллионными партиями. То есть, если вы работаете над проектом и хотите, чтобы другие помогли вам, важно гарантировать, чтобы они смогли сделать это самостоятельно.

    Многие из вас слышали об Arduino? Многие. Итак, Arduino — это по-настоящему популярная микроконтроллерная плата. Ей было посвящено несколько семинаров здесь на конгрессе. Один из них назывался «Arduino для абсолютных новичков». Он проводился в секторе аппаратного хакинга. Эта плата была создана в небольшом учебном заведении в Италии, думаю, уже точно более 10 лет назад. Но знаем мы все о ней потому, что её техническое решение было открытым. В то время развивалось множество проектов в сфере интерактивной электроники и подобных вещей, и они поделились своим техническим решением, поделились исходным кодом. Если вы перейдёте по ссылке, имеющейся на слайде, то найдёте хорошую документацию, которая была разработана изначальной командой 10 с лишним лет назад в Италии. Она довольно интересна.

    Но как нам понять, что Arduino является опенсорсом? Пожалуй, наиболее популярным изображением является Arduino Uno. Если зайти на сайт Arduino, то можно скачать файлы CAD с EAGLE, то есть в архиве EAGLE вы найдёте схему и топологию платы.

    Итак, при публикации вашего опенсорс проекта вам необходимо выбрать открытую лицензию. И здесь можно запутаться, так как существует множество различных вариантов. Есть целый ряд лицензий Creative Commons, некоторые из которых являются открытыми лицензиями. Наиболее распространённой лицензией CC, Creative Commons, является BY, что означает «с указанием авторства», и SA, что означает «с сохранением условий». Тут следует отметить, что если вы видите сокращение NC, означающее «некоммерческая», и вы используете пункт, оговаривающий некоммерческое использование, то это будет несовместимо с определением опенсорса. Таким образом, одни лицензии Creative Commons являются открытыми, а другие — нет. Их применение зависит от каждого отдельно взятого случая. Также существуют лицензии Copyleft или взаимные лицензии, которые чаще используются с программным обеспечением, такие как GPLv2, GPLv3. Ещё есть разрешительные лицензии, такие как Apache, BSD и MIT. И эти лицензии также используются в аппаратных проектах. Но существуют лицензии, разработанные специально для аппаратного обеспечения, которым я уделю особое внимание. Это лицензия CERN, разработанная лабораторией физических исследований Open Hardware License, OHL. Так же есть лицензии TAPR и SolderPad. Но мне бы хотелось остановиться на CERN, поскольку, как мне кажется, это одна из самых популярных лицензий, и она самая продуманная с точки зрения возможности публикации аппаратного проекта как открытого.

    Ими была реализована идея «открытого аппаратного репозитория» (Open Hardware Repository), где они выкладывают свои технические решения по электронике, их детекторам частиц и подобным вещам, которыми они хотят поделиться с другими лабораториями по всему миру. Для этого и нужен был данный репозиторий. На этой основе ими же была создана лицензия для решений, выкладываемых в репозиторий. Хавьер Серрано является одним из тех, кто руководит группой CERN, отвечающей за это. Если перейти по ссылке на слайде, то вы найдёте хорошее интервью с ним, где он рассказывает, зачем CERN занимаются этим и какова их мотивация.

    Таким образом, процесс лицензирования может оказаться запутанным. Кроме того, есть ещё авторские права и патенты. Несколько лет назад на Саммите по открытому аппаратному обеспечению Ари Дуглас прекрасно выступил, рассказав о различных лицензиях и о том, какие из них наиболее подходящие вам в вашей конкретной ситуации.

    Но в чём сам смысл всего этого? В чём смысл открытого аппаратного обеспечения? Я считаю, что смысл состоит в возможности публиковать всё то, что может пойти на пользу совместной разработке. Зачем публиковать своё аппаратное решение? Для того, чтобы люди могли принять участие в развитии вашего проекта. И если вы делаете это, просто чтобы приклеить к вашему проекту ярлык «опенсорс проекта», то это не совсем правильно. Ключевая цель заключается в том, чтобы другие люди могли сделать свой вклад в него.

    Существует Ассоциация открытого аппаратного обеспечения, членом которой я являюсь, совета директоров. Матиас, который помогает с этим кластером, также является её участником. Ассоциацией было организовано ежегодное мероприятие под названием Саммит по открытому аппаратному обеспечению. В США мы являемся некоммерческой организацией. 501(c)3 означает, что мы — федеральная некоммерческая организация. Мы собираем пожертвования, а люди, которые делают пожертвования, потом вычитают их из своих налогов. Также именно нам принадлежит определение открытого аппаратного обеспечения. Мы публикуем многое на нашем сайте, адрес которого мне стоило указать, oschwa.org. Если вы введёте его, то попадёте на наш сайт.

    Также нами были разработаны «оптимальные методы», и если вы развиваете проект, связанный с открытым аппаратным обеспечением, то можете воспользоваться ими в качестве краткого руководства, контрольной карты. Это необходимо, чтобы убедиться в том, что всё публикуемое вами является опенсорсом. И одним из основных направлений, в которых работает OSHWA, является помощь в проведении Саммита по открытому аппаратному обеспечению, мероприятия, проводимого начиная с 2010 года. Саммит пройдёт 13 марта в Нью-Йорке. Если у кого-то из вас есть возможность, было бы приятно встретиться там с вами. Это будет десятое, то есть юбилейное мероприятие.

    В этом году мы не проводили саммит, мы пропустили этот год, но вместо этого мы провели «месяц открытого аппаратного обеспечения» (Open Hardware Month). Нам хотелось, чтобы люди во всём мире провели свои локальные мероприятия. И вышло очень здорово: такие мероприятия состоялись в Вене, в Колорадо, США, и ещё 40 мероприятий в 14 странах. Это были встречи, выступления и семинары. Мы надеемся, что в следующем году повторим это, поэтому следите за информацией. Думаю, вы найдёте её здесь, на ohm.oshwa.org. Мы собираемся снова организовать это в октябре 2020 и надеемся, что люди со всего мира примут участие. Если же вам интересно, что происходит на Саммите по открытому аппаратному обеспечению, то мы записали все выступления с последнего саммита, который проводился в 2018 году, и если вы поищите Open Hardware Summit на YouTube, то обязательно найдёте их.

    Работа OSHWA в том числе направлена на то, чтобы люди могли с лёгкостью определить, является ли их аппаратный проект открытым и соответствует ли он этому определению. Для этого нами была организована Open Source Hardware Certification Program (Программа сертификации открытого аппаратного обеспечения). Это программа самостоятельной сертификации: вы заходите на certificate.oshwa.org, где заполняете форму, в которой указываете название проекта, описываете его, указываете тип используемой вами лицензии, адрес репозитория, где выложены ваши проектные файлы, документация, лицензия, и получаете вот этот логотип. Здесь есть две буквы, обозначающие код вашей страны, а также последовательный идентификационный номер. В прошлом году для Саммита по открытому аппаратному обеспечению нами был создан бейдж, который я зарегистрировал, US 0071, и перенёс на трафарет. И чем это хорошо — допустим, у вас есть плата или упаковка, антистатическая упаковка, которую предусматривает ваш проект и где имеется соответствующий ярлык, и можно зайти на certificate.oshwa.org, найти ID проекта, найти документацию, найти проектные файлы. Таким образом, это полезно как для разработчика аппаратного оборудования, человека, создавшего проект — люди могут без труда найти вашу документацию и проектные файлы, так и для того, кто ищет проект — человек без труда может определить, что аппаратное обеспечение действительно является открытым.

    Если вы хотите больше узнать об OSHWA, у нас есть система рассылки, в которую мы можем вас занести. Вы также можете стать членом OSHWA, также у нас есть OHSummit в Twitter, куда стоит заглянуть и где публикуется множество новостей о том, что будет происходить на предстоящем саммите. Исполнительным директором OSHWA является Алиша Гибб, это один из людей, стоявших за организацией первого саммита, и в настоящее время она наш исполнительный директор. Несколько лет назад ею была написана книга «Строим открытое аппаратное обеспечение», к которой было написан ряд эссе, и сделано это было людьми, занимающимися различными открытыми аппаратными проектами. Так что её стоит прочитать, чтобы получить опыт, которым делятся другие люди.

    Двумя моими любимыми вещами являются операционная система Linux и открытое аппаратное обеспечение. Поэтому мне бы хотелось поговорить об открытом аппаратном обеспечении, совместимом с Linux.

    И одной из моих любимых вещей является лэптоп Novena. Он был создан Банни, который прекрасно выступил здесь в первый день, и Шоном Кросом, также известным как xobs, который также присутствует здесь. Они хотели создать полностью открытый лэптоп, который бы смогли использовать для работы над своими проектами. И это великолепный пример — ими было разработано абсолютно всё, начиная с материнской платы, всё было разработано и опубликовано, включая проектные файлы. И они использовали такие классные вещи, как FPGA и программно-определяемое радио. В настоящее время они работают над созданием другого открытого лэптопа под названием Reform, и они все присутствуют здесь, Лукас из MNT тоже здесь. Таким образом, они уже разрабатывают «преемника» лэптопа Novena, который называется Reform. Это будет также открытое устройство: механическая часть, электронные компоненты и всё остальное.

    Одной из организаций, где я работаю, является beagleboard.org. Это некоммерческая организация, помогающая тем, кто занимается разработкой малогабаритных компьютеров. Она работает со всеми, начиная с разработчиков и людей, занимающихся обучением, и заканчивая профессионалами, создающими конечный продукт. То есть мы работаем с различными производителями и сообществом для создания этих плат.

    Всё началось с BeagleBoard, которые занимались ARM разработкой недорогих плат ещё в 2008 году. В тот момент это было важно — разработчикам бесплатного и открытого программного обеспечения требовалось наличие у них ARM плат, чтобы они могли разрабатывать свои программы для ARM. Теперь уже мы принимаем как должное, что Debian и Ubuntu, равно как и любое другое программное обеспечение, работает с ARM, но тогда всё было иначе. И в 2011 году была выпущена BeagleBone. Не знаю, насколько они известны здесь, но в США довольно популярны леденцы в жестяных коробочках под названием Altoids, и плата помещается в такую жестянку от леденцов.

    Затем в 2013 мы создали плату BeagleBone Black, спецификации которой были лучше, а цена ниже. Я показываю её здесь потому, что это, пожалуй, наиболее используемая плата BeagleBone, и если вы когда-либо сталкивались с проектом BeagleBone, то, вероятнее всего, в нём применялась эта плата. Итак, все эти платы являются открытым аппаратным обеспечением. Все их проектные файлы, топология, схемы, списки компонентов являются общедоступными. Все компоненты можно приобрести у таких дистрибьюторов, как DigiKey и Mouser, в штучном количестве. И так как это опенсорс, существует множество компаний, выпускающие различные версии платы. Например, Element14, SeedStudio, SanCloud, Arrow — все они имеют различные версии с различными возможностями. И в этом плюс открытого аппаратного обеспечения. Допустим, в случае с Seed они не захотели использовать HDMI и отказались от него ради экономии средств, и плата получилась дешевле. Arrow захотели промышленный вариант и приобрели микросхемы, работающие в промышленном диапазоне температур, что сделало плату дороже, но зато он попала на промышленный рынок. Таким образом, идея открытого аппаратного обеспечения позволяет создавать различные версии для различного применения.

    А эта плата была создана нами для роботизированных систем. Её плюс состоит в том, что мы использовали микросхему, интегрирующую самые разные электронные компоненты в одном корпусе, это называется System-in-Package (система в корпусе), и это значительно упрощает техническое решение в целом.

    Ещё одна BeagleBone, BeagleBone Black — сложная печатная плата. В ней используются микросхемы, созданные для таких устройств, как сотовые телефоны, и именно это делает плату сложной. В ней хорошо то, что она четырёхслойная, а значит, с ней можно использовать более простое программное обеспечение, такое как EAGLE.

    Ещё нами была создана компактная плата под названием PocketBeagle. Здесь хорошо то, что мы опубликовали проектные файлы в KiCad. Это открытое программное обеспечение для проектирования печатных плат. Но мы не снижаем этим планку доступа, и сейчас у нас есть PocketBeagle, четырёхслойная плата, спроектированная в KiCad, и любой может скачать KiCad, открыть проектные файлы и изменить их. А тот факт, что плата четырёхслойная, означает, что сделать её довольно просто, если вы решите сделать это. Если вы недостаточно опытны в этом, вы можете посетить сектор аппаратного хакинга и узнать, как устанавливаются компоненты поверхностного монтажа. Немного практики, и вы сможете создать собственную плату.

    Есть человек, он был одним из студентов, участвовавших в программе Google Summer of Code, его зовут Кумар, и он захотел создать логический анализатор на базе PocketBeagle. Он взял схему PocketBeagle и добавил всё необходимое, чтобы получился логический анализатор. Он также добавил вход Ethernet, и это действительно здорово, когда кто-то берёт проектные файлы и меняет их под свои требования. Кроме того, он стал финалистом Hackaday Prize, что также круто.

    Мы только что закончили работу над новой платой под названием BeagleBone AI. У неё больше возможностей, больше особенностей, и она также является открытым аппаратным обеспечением, но я не стану рассказывать только о BeagleBone, так как существуют и другие проекты. И вот хороший пример. Мы зарегистрировали его, по-моему, летом и дали номер US 000169. То есть в США уже было зарегистрировано примерно 200 решений. Но вы можете зайти на certificate.oshwa.org и посмотреть и другие страны. По-моему, сразу за США и Германией одной из наиболее активных стран является Болгария, что здорово, ведь это небольшая страна, но и там есть пара человек, которые создают множество открытых решений.

    И я упомянул Болгарию, потому что именно там есть реально крутая компания, занимающаяся открытым аппаратным обеспечением, которая называется Olimex. У них есть линейка плат, которые работают с Linux и называются OLinuXino. Здесь есть ссылка на замечательный пост, написанный создателем и основателем Olimex Цветаном на тему открытого аппаратного обеспечения и того, почему оно так важно. Вы можете сами найти блог Olimex или воспользоваться ссылками, которые приводятся в слайдах.

    Несколько лет назад они задумали создать 64-битную ARM плату с одной из микросхем Allwinner. И они хотели сделать это в KiCad. Раньше они, кажется, использовали какую-то другую проприетарную программу CAD, но решили воспользоваться KiCad, так как это опенсорс-программа. Именно Цветан руководит Olimex, и несколько лет назад он прекрасно выступил на встрече FOSDEM, где освятил процесс перехода с одной программы CAD на KiCad и поделился опытом разработки этого открытого компьютера, работающего под Linux. Лично для меня одна из целей состоит в том, чтобы платы разрабатывались при помощи открытого программного обеспечения и чтобы открытое аппаратное обеспечение работало с открытым программным обеспечением.

    Если вы ранее ничего не слышали о KiCad (Кикад) или KiCad (Кайкад), как говорят некоторые, это неважно, KiCad — это комплект инструментов EDA, то есть это открытая программа CAD. Если вы слышали об EAGLE или Altium, то это тоже программы CAD, используемые для проектирования печатных плат. Но конкретно эта хороша тем, что является межплатформенной и может применяться с Mac, Windows и Linux. И за последние пару лет произошло нечто замечательное: такие организации, как CARN, стали нанимать разработчиков. Недавно Вейн, лидер проекта, был нанят проектом на работу с полной занятостью. То есть происходит переход от ситуации, когда все работают над проектом в свободное время, к тому, что люди занимаются им в качестве своей повседневной основной работы, и это действительно здорово. Если вы хотите больше узнать о KiCad, найдите в YouTube видео Getting to Blinky (Движение к новому). Это великолепное руководство, благодаря которому вы за выходные сможете научиться создавать малогабаритные печатные платы.

    Помимо прочего, Olimex взяли эту плату, проектное решение, и реализовали его в лэптопе. То есть таким образом они хотели создать открытый модульный лэптоп под названием TERES I. По этому проекту можно найти гораздо больше информации. Он был реализован несколько лет назад. Скоро в Брюсселе пройдёт мероприятие FOSDEM, и я надеюсь, что они представят там что-то новое.

    Ещё одним проектом, большим поклонником которого я стал, был CHIP Computer. Вы, вероятно, помните о нём. Было много новостей, связанных с устройством Kickstarter, которое называли «компьютером за девять долларов». Это была маленькая компания из Окленда, и в 2015 году они создали Kickstarter. К сожалению, компания вышла из бизнеса в 2018. Но безусловный плюс их работы состоял в том, что это было открытое аппаратное обеспечение: схемы, PCB, список компонентов — всё было опубликовано под лицензией Creative Commons с сохранением условий (Share Alike License). Люди могли использовать проектные файлы и на их основе создавать что-то своё. Где-то тут у меня должна была быть картинка. Кажется, здесь. Да, вот она. Это было действительно круто. Совсем небольшая плата, являющаяся микросхемой. И они сделали это устройство под названием PocketChip, которое, по сути, является портативным карманным компьютером под Linux. То есть у вас появилась возможность поместить на ладонь свой собственный маленький компьютер с операционной системой Linux. Это было по-настоящему крутое решение. Но, как мне кажется, дальнейшая разработка микросхемы была прекращена, когда компания вышла из бизнеса.

    Но люди продолжали работать над карманными микросхемами, и один человек по имени Кристофер Алесандро, также известный как Groguard, взял проектные файлы чипа и создал свою собственную версию, которую встроил в PocketChip. Если перейти по ссылке на слайде, можно посмотреть, как он играет на нём в DOOM. То есть это стандартное видео, демонстрирующее возможность играть в DOOM на небольшом карманном компьютере с Linux.

    Если вы хотите больше узнать о Giant Board, это тоже открытое аппаратное обеспечение. Кристофер создал совсем небольшую плату в популярном форм-факторе, который называется Adafruit Feather. Недавно он провёл компанию по сбору средств для её реализации. А название Giant Board носит иронический оттенок, поскольку она очень маленькая.

    Что ещё меня радует во всём происходящем, так это то, что здесь на конгрессе есть много людей, поддерживающих идею реализации открытых тулчейнов для FPGA. Здесь представлена сборка FPGA, кроме того, многие люди из сектора аппаратного хакинга работают над решением этого вопроса. То есть на данный момент уже существует пара FPGA, для программирования которых можно использовать открытые тулчейны. И это позволяет нам установить в FPGA процессорное ядро, которое обеспечит возможность работы с Linux. Есть плата, которая называется Orange Crab. Её сделал Грег Девил. Он находится здесь на конгрессе, и вчера он продемонстрировал, как Linux работает на его крошечной плате. Orange Crab, не знаю, есть ли у меня её изображение, это малогабаритная плата, выполненная в форм-факторе Adafruit Feather, и она работает с Linux. Мы вчера загрузили на неё Linux, так что, если вы свяжетесь с Грегом через Twitter, вероятно, вы сможете встретиться с ним где-нибудь на конгрессе и взглянуть на Orange Crab своими глазами.

    Radiona — это хакерспейс в Хорватии, где была создана плата под названием ULX3S, являющаяся одной из тех FPGA, которые поддерживаются открытыми тулчейнами, позволяющими использовать Linux. Одним из людей, внёсших значительный вклад в разработку программного обеспечения, стал Дэвид Шах, который, к сожалению, не присутствует здесь, но он занимается разработкой платы под названием Trellis. Это будет высокопроизводительная плата с DDR памятью 1 Гб, что является вполне хорошим объёмом. И это будет ещё одна плата, поддерживающая ядро Linux, программное ядро, позволяющее использовать Linux.

    Недавно, в ноябре, а Hackaday проводят конференцию каждый год в Лос-Анджелесе в ноябре, и в этом году в бейдж была встроена FPGA, которая позволяла загрузить процессорное ядро, которое обеспечивала возможность использования Linux. У меня он есть с собой. Я всё ещё пытаюсь сделать так, чтобы всё работало с имеющейся у меня версией, так что, если вам интересно, вы можете найти меня позже, я продемонстрирую, как это действует.

    И я уже упоминал Risk-V, и в этой связи мне бы хотелось перейти к вопросу применимости опенсорса при проектировании микросхем. Вероятно, вы слышали об Intel x86 или ARM. Это набор команд, которые выполняются процессором. Группа исследователей из Калифорнийского университета в Беркли создала нечто под названием Risk-V, бесплатный и открытый набор команд. А это значит, что абсолютно любой человек может взять его и использовать в своих целях. Какие-либо авторские отчисления при этом не предусмотрены. Если вы создаёте схему ARM, вы должны получить лицензию на набор команд от ARM. Вы платите определённую суму за каждое устройство, и это вовсе не означает, что у вас будет возможность изменить всё так, как вам того хочется.

    В нашем случае группой исследователей из Колумбийского университета был создан собственный микроконтроллер на базе Risk-V, что было довольно радостно наблюдать. К сожалению, он был недостаточно мощен, чтобы использовать Linux. Но положителен сам факт того, что на базе Risk-V была создана открытая микросхема.

    Также в Великобритании существует организация под названием lowRISC, которая занимается разработкой системы на кристалле, SoC, на базе Risk-V, и эта система будет поддерживать Linux, а также будет работать, как простой смартфон.

    Ещё есть организация, которая называется Free and Open Source Silicon Foundation или FOSSi. Это организация наподобие OSHWA, но они уделяют основное внимание разработке открытых микросхем. Также они проделывают огромную работу, организуя конференции в течение всего года. Каждый год в Европе они проводят конференцию под названием ORConf, а также конференцию LatchUp, которая проводится в США. Также прошлым летом они провели неделю открытого аппаратного обеспечения в Цюрихе. То есть они организуют целый ряд мероприятий. На канале FOSSi Foundation в YouTube можно найти самые разные видео, посвящённые всему, что делают люди в области разработки открытых микросхем. Также эта организация поддерживает сайт под названием LibreCores, где люди делятся своими решениями микросхем или модулями, необходимыми для разработки. Таким образом, когда вы берётесь за реализацию открытой микросхемы, вам не приходится начинать всё с нуля: создавать контроллер памяти, различные периферийные устройства и подобные компоненты. Идея LibreCores состоит в том, чтобы люди делились друг с другом решениями различных компонентов микросхемы.

    Что касается создания микросхем на базе Risk-V. Есть компания, которая называется SiFive, и она создаёт микросхемы, которые используют именно Risk-V. Изначально это был микроконтроллер, но в прошлом году они создали микросхему, поддерживающую Linux. Микросхема называется U540. Это 64-битная микросхема Risk-V, на которой работает Linux. Многие разработчики SiFive приняли участие в реализации возможности использования Linux на этой платформе.

    Вот, собственно, плата, которая довольно интересна. Это многоядерная плата, позволяющая использовать Linux на базе процессора Risk-V. Её недостатком является её стоимость, так как плата выпускалась в малом количестве. Так что, к сожалению, она стоит $1000. И сейчас дела обстоят так, что у нас нет дешёвого, коммерчески доступного процессора Risk-V, который бы поддерживал Linux. Всё, что имеется, это микроконтроллеры, у которых недостаточно памяти и вычислительной мощности, чтобы использовать Linux. Но я надеюсь, что уже в этом году мы увидим микросхемы, позволяющие делать это, что будут созданы платы, поддерживающие Linux. Я обязательно буду работать над созданием платы на базе Risk-V, которая будет стоить меньше $100 и будет поддерживать Linux.

    А пока нам остаётся только использовать FPGA. Но в данном случае недостаток заключается в том, что они работают недостаточно быстро, поскольку это программные ядра, а не твёрдые полупроводники. Платы, подобные Orange Crab, созданной Грегом, великолепны, но они работают только на сотне мегагерц, так что… Возможно, к 37c3 появятся микросхемы на базе Risk-V, которые уже будут поддерживать Linux, и мы сможем разработать плату, на которую их можно будет установить. И если вам интересна эта проблема, свяжитесь со мной. Вместо полупроводников мы сможет устанавливать на них FPGA. Это ссылка на слайды, и, по-моему, у меня было 30 минут, так что не знаю, осталось ли у меня время на вопросы. У кого-нибудь есть вопросы? Не вижу никого, так что, видимо, нет. Большое спасибо за внимание.

    Диего: Спасибо, Дрю. Спасибо всем, кто хлопал Дрю. И спасибо Дрю за представленные результаты исследований.

    ---

    Источник: Critical Decentralisation Cluster 36c3 - Linux on Open Source Hardware and Open Source Chip Design

    Перевод:
    Mr. Pickles (@v1docq47)
    Редактирование:
    Agent LvM (@LvMi4)
    Коррекция:
    Kukima (@Kukima)
     
  • О нас

    Наш сайт является одним из уникальных мест, где русскоязычное сообщество Monero может свободно общаться на темы, связанные с этой криптовалютой. Мы стараемся публиковать полезные мануалы и статьи (как собственные, так и переводы с английского) о криптовалюте Monero. Если вы хорошо владеете английским (или можете писать собственные статьи/мануалы) и хотите помочь в переводах и общем развитии Monero для русскоязычной аудитории - свяжитесь с одним из администраторов.