M-Labs (ранее известная как проект Milkymist ) - это компания и сообщество, которые разрабатывают, производят и продают передовые открытые аппаратные устройства и программное обеспечение. Он известен благодаря системе на кристалле (SoC) Milkymist, которая представляет собой коммерческую систему на кристалле с бесплатным исходным кодом HDL . [1]
Технологии M-Labs были повторно использованы в различных приложениях. Например, НАСА «s Связь навигации и сети Reconfigurable Testbed (соединитесь) эксперимент использует контроллер памяти , который был первоначально разработанный для Milkymist One [2] [3] [4] и опубликованной в соответствии с условиями GNU General Public License (GPL ).
Проект был представлен на нескольких открытых и хакерских конференциях, таких как Chaos Communication Congress , [5] FOSDEM , [6] Libre Software Meeting , [7] и Libre Graphics Meeting 2011 . [8] [9] Он также был опубликован в блоге журнала Make [10], а плата Milkymist One была включена в их «Полное руководство по подаркам на оборудование с открытым исходным кодом 2010». [11]
Milkymist SoC
Система на кристалле Milkymist использует ядро LatticeMico32 (LM32) в качестве процессора общего назначения. Это 32-битный процессор RISC с прямым порядком байтов с блоком управления памятью (MMU), разработанный позже участниками M-Labs. Он поддерживается компилятором GCC и может запускать RTEMS и μClinux . Существует также экспериментальная серверная часть для LLVM, нацеленная на этот микропроцессор.
Микропроцессору LM32 помогают блок отображения текстуры и программируемый сопроцессор VLIW с плавающей запятой, которые используются программным обеспечением для синтеза видео с мерцанием шума . Он также окружен различными периферийными ядрами для поддержки всех устройств ввода-вывода Milkymist One. Межсоединение «система на кристалле» использует три мостовых шины и смешивает протокол Wishbone с двумя настраиваемыми протоколами, используемыми для регистров конфигурации, и высокопроизводительный DMA с SDRAM .
Архитектура системы на кристалле Milkymist в значительной степени задокументирована в магистерском отчете основателя проекта. [4] Большинство компонентов системы на кристалле, за исключением ядра LatticeMico32 , были специально разработаны и размещены под лицензией GNU GPL .
QEMU эмулятор может быть использован для запуска и отладки Milkymist SoC бинарники [12] на другом компьютере.
Milkymist One и Flickernoise
Производитель | Qi оборудование |
---|---|
Тип | Видео синтезатор |
Дата выпуска | 27 декабря 2010 г. | (ранний комплект разработчика), 28 сентября 2011 г. (Окончательный вариант)
Начальная цена | 380 евро (ранний комплект разработчика), 499 долларов (финальная версия) |
Операционная система | RTEMS , Linux |
Процессор | LatticeMico32 в ПЛИС Xilinx Spartan-6 |
объем памяти | 128 МБ DDR SDRAM |
Место хранения | 32 МБ встроенной флеш- памяти NOR, карта памяти |
Отображать | SVGA тактовая частота пикселей до 140 МГц (1280x1024) |
Вход | USB- клавиатура и мышь |
Камера | Внешний ( дигитайзер CVBS ) |
Связь | DMX512 , MIDI , OpenSoundControl , аудио AC97 , Ethernet , инфракрасный порт RC-5 , USB , GPIO |
Мощность | 5 Вт |
Габаритные размеры | 172 × 145 × 45 мм |
Масса | 465 г |
Milkymist Один видео синтезатор и реконфигурируемая компьютер является основным продуктом выпущенного проекта. Он был произведен Qi Hardware , стартапом, основанным бывшими сотрудниками Openmoko . [13] Впервые он был продан на Chaos Communication Congress в 2010 году [14] как «набор для первых разработчиков» для заинтересованных хакеров , активистов открытого исходного кода и пионеров, которые могли мириться с оставшимися недостатками программного обеспечения и проектирования FPGA . Позже в продажу поступила более изысканная версия, включающая футляр и аксессуары.
Технические характеристики Milkymist One [15] следующие:
- Мультистандартный видеовход ( PAL / SECAM / NTSC )
- Два порта DMX512 ( RS485 )
- Порты MIDI IN и MIDI OUT
- Выход SVGA , 24 бит на пиксель, частота пикселей до 140 МГц (около 1280 × 1024)
- AC97 аудио
- Xilinx XC6SLX45 Spartan-6 FPGA поддержки с открытым исходным кодом Milkymist SoC
- 128 МБ 32-разрядной памяти DDR333 SDRAM
- 32 МБ параллельной флэш-памяти
- 10/100 Ethernet
- Карта памяти
- Два разъема USB- хоста
- ИК-приемник, совместимый с RC-5
- Порт отладки RS-232
Файлы дизайна печатной платы и файлы САПР корпуса были выпущены под лицензией Creative Commons Attribution-Share Alike.
Flickernoise - это программа для синтеза видео, которая работает на Milkymist One. Он в значительной степени вдохновлен MilkDrop и использует аналогичный и в значительной степени совместимый язык сценариев для определения и программирования визуальных эффектов. Однако, в то время как MilkDrop предназначен для автоматического запуска в музыкальном проигрывателе, Flickernoise ориентирован на интерактивность визуальных эффектов для использования в живых выступлениях. Программное обеспечение поддерживает программирование визуальных эффектов, которые преобразуют поток видео в реальном времени, поступающий с камеры, подключенной к Milkymist One, а также входной сигнал от OpenSoundControl , DMX512 и контроллеров MIDI .
Flickernoise работает в операционной системе реального времени RTEMS и использует множество программных библиотек POSIX, которые были перенесены в эту операционную систему, например libpng , libjpeg , jbig2dec, OpenJPEG , FreeType , MuPDF и liblo для поддержки OpenSoundControl . Оптимизированная аппаратная платформа вместе с использованием операционной системы реального времени позволяет системе иметь меньшее время отклика, чем эквивалентная установка на базе ПК. Пользовательский интерфейс основан на варианте инструментария Genode FX [16]
Flickernoise также является бесплатным программным обеспечением , выпущенным в соответствии с условиями Стандартной общественной лицензии GNU .
ARTIQ
В мае 2014 года M-Labs вступила в партнерство с NIST для разработки системы управления с открытым исходным кодом следующего поколения для экспериментов с квантовой информацией . [17] [18] Система, получившая название ARTIQ (Advanced Real-Time Infrastructure for Quantum Physics), представляет собой комбинацию программного обеспечения и шлюза, которая обеспечивает синхронизированное управление многими устройствами с временным разрешением наносекундного уровня и задержкой в субмикросекунду, сохраняя при этом особенности языков программирования высокого уровня.
Некоторые идеи и код из Milkymist SoC были повторно использованы в ARTIQ.
В 2016 году M-Labs в партнерстве с ARL и ISE разработала ARTIQ Sinara , аппаратную платформу с открытым исходным кодом и программно-определяемую радиоплатформу . [19]
Рекомендации
- ^ «Регистр: Группа аппаратного обеспечения с открытым исходным кодом выпускает видеосистему на кристалле» . Проверено 2 мая 2013 .
- ^ «Благодарственное письмо JPL» . Проверено 13 февраля 2014 .
- ^ «Технологии будущего: оборудование с открытым исходным кодом» . Проверено 2 мая 2013 .
- ^ а б Бурдодук, Себастьян (июнь 2010 г.). «Управляемая производительностью архитектура SoC для синтеза видео» . KTH . Проверено 22 апреля 2011 .
- ^ «График 26С3» . Проверено 22 апреля 2011 .
- ^ «Milkymist: раздвигая границы открытости электроники» . Архивировано из оригинала на 2011-07-12 . Проверено 22 апреля 2011 .
- ^ «Milkymist: бесплатная система на кристалле для видео в реальном времени» . Проверено 22 апреля 2011 .
- ^ «Видеосинтезатор Milkymist One показан на 6-й встрече Libre Graphics в Монреале» . Проверено 14 мая 2011 .
- ^ "Milkymist One, показанный на собрании Libre Graphics" . Архивировано из оригинала 2011-05-19 . Проверено 14 мая 2011 .
- ^ "Make: Online: Milkymist :: Interactive VJ Station" . Проверено 22 апреля 2011 .
- ^ «Make: Online: The Ultimate Open Source Hardware Gift Guide 2010» . Проверено 22 апреля 2011 .
- ^ "Список рассылки разработчиков QEMU" . Проверено 22 апреля 2011 .
- ^ «Увольнения OpenMoko приводят к новому открытому предприятию в области аппаратного обеспечения» . Проверено 22 апреля 2011 .
- ^ "Первые комплекты для ранней разработки Milkymist One уже скоро!" . Проверено 22 апреля 2011 .
- ^ «Официальный сайт M-Labs: Milkymist One» . Проверено 2 мая 2013 .
- ^ "Genode Labs: Графика ПЛИС" .
- ^ «NIST: программное обеспечение с открытым исходным кодом для квантовой информации» . Проверено 25 января 2015 .
- ^ "Сайт M-Labs: ARTIQ" . Проверено 14 февраля 2017 .
- ^ «Зеркало M-Labs: ARTIQ» . Проверено 14 февраля 2017 .
Внешние ссылки
- Домашняя страница | M-Labs