Hardware design je jednou z disciplín, která se v posledních letech rozvíjí nejvíce. Je to dáno tím, že za účelem optimalizace aplikací se jejich design začíná propojovat s hardwarem PC. Tato situace má za následek vytvoření toho, co nazýváme akcelerátory na jedné straně a doménově specifické procesory na straně druhé. Skutečnost navrhování hardwaru však předpokládá lidské, ekonomické a časové náklady, které ne každý má. Něco, čím to Google hodlá vyřešit jeho Open MPW program.
Pokud máme dostatek znalostí, můžeme navrhnout hardware pro konkrétní potřeby. Problém je v tom, že pokud nemáme v rukou projekt, který se bude masivně využívat, dnes ho neumíme nikde vyrobit. FPGA na to samozřejmě jsou, ale jejich celková konfigurovatelnost je z hlediska nákladů dvousečná zbraň. Není to také tak, že bychom potřebovali přístup k nejpokročilejším výrobním uzlům pro určité úrovně složitosti a určitá řešení, ale úroveň složitosti, které můžeme dosáhnout s konfigurovatelnými čipy, je pro určité aplikace relativně nízká.
Co je program Open MPW společnosti Google?
V listopadu 2020 se Google dohodl se SkyWater Technologies na open source své designové sadě založené na Proces SKY130. Velmi jednoduchý výrobní proces založený pouze na a 130nm uzel. I když dost dobrý na to, aby měl komunitu 3,000 členů, kteří sdílejí své zcela otevřené projekty designu hardwaru.
Myšlenka se tedy neomezuje na schopnost navrhovat čipy, ale spíše na schopnost je vyrábět a instalovat do stávajících produktů. Projekt tedy dává každému uživateli schopnost navrhovat a vyrábět čipy s plocha 2.92 x 3.52 mm a 38 I/O pinů . To je něco, co se nám může zdát velmi skromné, a to ještě více s výrobním uzlem, jako je ten 130 nm. Ale je ideální pro malé projekty, zejména čelí světu internetu věcí.
Jaké produkty byly vyrobeny?
No, divné věci jako:
- Malé akcelerátory pro výpočet matic, úzce související s umělou inteligencí.
- Vyhrazené systémy pro šifrování a dešifrování dat.
- Procesory a akcelerátory s pevnou funkcí doplňující heterogenní procesory založené na ARM nebo RISC-V.
- Hardware pro hudební zařízení, jako jsou kytary, klávesy atd.
- Plně hardwarové verze aplikací jako Sudokus, Tetris nebo nedávno populární Wordle.
Smlouva mezi Googlem a SkyWater Technologies nabízí velké množství nástrojů pro návrh a nasazení hardwarových řešení, která najdete na svých internetových stránkách . Všechny jsou open source.
Jaké výhody to přináší?
Projekt také dává různým týmům svobodu pracovat na návrhu s prostředím podobným prostředí open source softwaru, ale zaměřeného na návrh nových čipů. Vzhledem k tomu, že návrhy programu splňují následující předpoklady:
- Neporušují žádné existující patenty.
- Mohou být snadno reprodukovány třetími stranami.
Jaké projekty byste dělal a proč? Velmi nás to zajímá. V každém případě, pokud máte zájem se do programu přihlásit, pospěšte si. Čas máte do 8. června v aktuálním hovoru.
