M-Labs (anteriormente conocido como el proyecto Milkymist ) es una empresa y comunidad que desarrolla, fabrica y vende dispositivos y software avanzados de hardware abierto. Es conocido por el sistema en chip (SoC) de Milkymist , que es un diseño de sistema en chip comercializado con código fuente HDL gratuito . [1]
Las tecnologías de M-Labs se han reutilizado en diversas aplicaciones. Por ejemplo, el experimento CoNNeCT (Communication Navigation and Networking Reconfigurable Testbed) de la NASA utiliza el controlador de memoria que fue desarrollado originalmente para Milkymist One [2] [3] [4] y publicado bajo los términos de la Licencia Pública General GNU (GPL ).
El proyecto se presentó en varias conferencias de hackers y de código abierto , como el Chaos Communication Congress , [5] FOSDEM , [6] Libre Software Meeting , [7] y Libre Graphics Meeting 2011 . [8] [9] También apareció en el blog de la revista Make [10] y el tablero Milkymist One se incluyó en su "guía de regalos de hardware de código abierto definitiva 2010". [11]
Milkymist SoC
El sistema en chip Milkymist utiliza el núcleo LatticeMico32 (LM32) como procesador de propósito general. Es una CPU big endian RISC de 32 bits con una unidad de gestión de memoria (MMU) desarrollada más tarde por los colaboradores de M-Labs. Es compatible con el compilador GCC y puede ejecutar RTEMS y μClinux . También hay un back-end experimental para LLVM dirigido a este microprocesador.
El microprocesador LM32 está asistido por una unidad de mapeo de texturas y un coprocesador VLIW de punto flotante programable que son utilizados por el software de síntesis de video Flickernoise . También está rodeado por varios núcleos periféricos para admitir todos los dispositivos de E / S del Milkymist One. La interconexión del sistema en el chip utiliza tres buses puenteados y combina el protocolo Wishbone con dos protocolos personalizados utilizados para registros de configuración y DMA de alto rendimiento con SDRAM .
La arquitectura del sistema en chip Milkymist está ampliamente documentada en el informe de tesis de maestría del fundador del proyecto. [4] La mayoría de los componentes del sistema en chip, excepto el núcleo LatticeMico32 , se desarrollaron a medida y se colocaron bajo la licencia GNU GPL .
El emulador QEMU se puede utilizar para ejecutar y depurar binarios Milkymist SoC [12] en otra computadora.
Milkymist One y Flickernoise
Fabricante | Hardware Qi |
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Tipo | Sintetizador de video |
Fecha de lanzamiento | 27 de diciembre de 2010 | (kit de desarrollo inicial), 28 de septiembre de 2011 (versión final)
Precio de lanzamiento | 380 EUR (kit de desarrollo inicial), 499 USD (versión final) |
Sistema operativo | RTEMS , Linux |
UPC | LatticeMico32 en una FPGA Xilinx Spartan-6 |
Memoria | SDRAM DDR de 128 MB |
Almacenamiento | Flash NOR integrado de 32 MB, tarjeta de memoria |
Monitor | SVGA de hasta 140 MHz de reloj de píxeles (1280x1024) |
Aporte | Teclado y mouse USB |
Cámara | Externo ( digitalizador CVBS ) |
Conectividad | DMX512 , MIDI , OpenSoundControl , audio AC97 , Ethernet , infrarrojos RC-5 , USB , GPIO |
Energía | 5 W |
Dimensiones | 172 × 145 × 45 milímetro |
Masa | 465 g |
El sintetizador de video Milkymist One y la computadora reconfigurable es el producto principal lanzado por el proyecto. Fue fabricado por Qi Hardware , una start-up fundada por ex empleados de Openmoko . [13] Se vendió por primera vez en el Chaos Communication Congress en 2010, [14] como un "kit de desarrollo temprano" para piratas informáticos interesados , activistas de código abierto y pioneros que podían tolerar el software restante y las deficiencias de diseño de FPGA . Posteriormente se puso a la venta una versión más refinada, que incluía estuche y accesorios.
Las especificaciones técnicas del Milkymist One [15] son las siguientes:
- Entrada de video multiestándar ( PAL / SECAM / NTSC )
- Dos puertos DMX512 ( RS485 )
- Puertos MIDI IN y MIDI OUT
- Salida SVGA , 24 bpp, reloj de píxeles de hasta 140 MHz (aproximadamente 1280 × 1024)
- Audio AC97
- Xilinx XC6SLX45 Spartan-6 FPGA compatible con el SoC Milkymist de código abierto
- SDRAM DDR333 de 128 MB y 32 bits
- Flash paralelo de 32 MB
- Ethernet 10/100
- Tarjeta de memoria
- Dos conectores de host USB
- Receptor de infrarrojos compatible con RC-5
- Puerto de depuración RS-232
Los archivos de diseño de la placa de circuito impreso y los archivos CAD del caso se publicaron bajo la licencia Creative Commons Attribution-Share Alike.
Flickernoise es el software de síntesis de video que se ejecuta en Milkymist One. Está muy inspirado en MilkDrop y utiliza un lenguaje de secuencias de comandos similar y en gran parte compatible para definir y programar los efectos visuales. Sin embargo, mientras MilkDrop está diseñado para ejecutarse automáticamente en un reproductor de música, Flickernoise se centra en la interactividad de las imágenes para su uso en actuaciones en vivo. El software admite la programación de efectos visuales que transforman una transmisión de video en vivo proveniente de una cámara conectada al Milkymist One, así como la entrada de OpenSoundControl , DMX512 y controladores MIDI .
Flickernoise se ejecuta en el sistema operativo RTEMS en tiempo real y utiliza muchas bibliotecas de software POSIX que se adaptaron a este sistema operativo, como libpng , libjpeg , jbig2dec, OpenJPEG , FreeType , MuPDF y liblo para compatibilidad con OpenSoundControl . La plataforma de hardware optimizada junto con el uso de un sistema operativo en tiempo real permite que el sistema tenga un tiempo de respuesta menor que una configuración equivalente basada en PC. La interfaz de usuario se basa en una variante del kit de herramientas Genode FX [16]
Flickernoise también es un software gratuito , publicado bajo los términos de la Licencia Pública General GNU .
ARTIQ
En mayo de 2014, M-Labs se asoció con NIST para desarrollar un sistema de control de código abierto de próxima generación para experimentos de información cuántica . [17] [18] El sistema, llamado ARTIQ (Infraestructura avanzada en tiempo real para la física cuántica), es una combinación de software y gateware que permite el control sincronizado de muchos dispositivos con resolución de tiempo de nivel de nanosegundos y latencia de submicrossegundos, mientras retiene características de los lenguajes de programación de alto nivel.
Algunas de las ideas y el código de Milkymist SoC se han reutilizado en ARTIQ.
En 2016, M-Labs se asoció con ARL e ISE para desarrollar ARTIQ Sinara , una plataforma de radio definida por software y hardware de código abierto. [19]
Referencias
- ^ "El registro: el grupo de hardware de código abierto saca un sistema de vídeo en un chip" . Consultado el 2 de mayo de 2013 .
- ^ "Carta de acuse de recibo del JPL" . Consultado el 13 de febrero de 2014 .
- ^ "Tecnología del futuro: hardware de código abierto" . Consultado el 2 de mayo de 2013 .
- ^ a b Bourdeauducq, Sebastien (junio de 2010). "Una arquitectura SoC impulsada por el rendimiento para la síntesis de video" . KTH . Consultado el 22 de abril de 2011 .
- ^ "Horario 26C3" . Consultado el 22 de abril de 2011 .
- ^ "Milkymist: empujando más allá los límites de la apertura de la electrónica" . Archivado desde el original el 12 de julio de 2011 . Consultado el 22 de abril de 2011 .
- ^ "Milkymist: un sistema en chip gratuito para video en tiempo real" . Consultado el 22 de abril de 2011 .
- ^ "El sintetizador de vídeo Milkymist One se muestra en la 6ª reunión de Libre Graphics en Montreal" . Consultado el 14 de mayo de 2011 .
- ^ "Milkymist One se muestra en Libre Graphics Meeting" . Archivado desde el original el 19 de mayo de 2011 . Consultado el 14 de mayo de 2011 .
- ^ "Hacer: en línea: Milkymist :: Interactive VJ Station" . Consultado el 22 de abril de 2011 .
- ^ "Make: Online: The Ultimate Open Source Hardware Gift Guide 2010" . Consultado el 22 de abril de 2011 .
- ^ "Lista de correo de desarrollo de QEMU" . Consultado el 22 de abril de 2011 .
- ^ "Los despidos de OpenMoko conducen a una nueva empresa de hardware abierto" . Consultado el 22 de abril de 2011 .
- ^ "¡Se acercan los primeros kits de desarrollo temprano de Milkymist One!" . Consultado el 22 de abril de 2011 .
- ^ "Sitio web oficial de M-Labs: Milkymist One" . Consultado el 2 de mayo de 2013 .
- ^ "Genode Labs: FPGA Graphics" .
- ^ "NIST: software de código abierto para información cuántica" . Consultado el 25 de enero de 2015 .
- ^ "Sitio web de M-Labs: ARTIQ" . Consultado el 14 de febrero de 2017 .
- ^ "Espejo de M-Labs: ARTIQ" . Consultado el 14 de febrero de 2017 .
enlaces externos
- Página de inicio | M-Labs