קיים ביקוש ניכר לביצועים נוספים עבור Internet of Things (IoT), אך ללא עלות גוברת, בין אם בפיתוח או בפריסה. המפתחים מחפשים גם סביבת פיתוח עקבית וגישה למערכת אקולוגית רחבה יותר של תוכנה כדי להאיץ את זמן היציאה לשוק.
שוק מחשוב הקצה העולמי צפוי לגדול ביותר מ-30% בחמש השנים הקרובות, כדי לשרת מגוון הולך וגדל של יישומים קריטיים למשימה. עיבוד נתונים נוסף, למידת מכונה והסקת בינה מלאכותית קצה דורשים ביצועים גבוהים יותר ויותר ומעבדים מאובטחים. זהו אתגר גדול נוסף למפתחים.
ארכיטקטורת ההוראות הפתוחה של RISC-V® מאפשרת חדשנות ב-64 סיביות עם שיפורים בעלות, בביצועים ובתהליכים, כדי לענות על מגוון רחב של יישומי IoT. האופי הפתוח של ערכת ההוראות מאפשר הרחבות כדי לשפר את הביצועים של יישומים אלה, במיוחד עבור ראייה ממוחשבת בזמן אמת, מבלי להוסיף לעלות.
שימוש ב-RISC-V מאפשר השימוש בסיליקון ובעיצובים ל-64 סיביות חסכוניים יותר שיכולים להריץ מערכות הפעלה מלאות, כגון Linux®, ו-Microchip ניצלה את טכנולוגיית RISC-V עבור המיקרו-מעבד PIC64GX (MPU) כדי לתמוך בפיתוח מערכות AI קצה שדורשות קריטיות מעורבת.
ה-PIC64GX מספק ארבע ליבות RISC-V בעלות ביצועים גבוהים עם ציוד היקפי לבינה מלאכותית, ראיית מחשב ומגוון רחב של יישומים, במחיר המיועד לשוק המערכות המשובצות. ארכיטקטורת ארבע הליבות מסייעת לפשט את תהליך הפיתוח עבור מהנדסים המפתחים יישומי AI בקצה עם Linux, ומעניקה גישה למערכת אקולוגית שלמה של כלים מבוססים להאצת זמני הפיתוח. ליבה חמישית מטפלת בפונקציות הניטור עבור השבב, אך זמינה גם להפעלה ישירה של עומסי עבודה בזמן-אמת או של חומרות ללא מערכת הפעלה (bare-metal).
הגרסאות הראשונות של ליבות 64 סיביות אלה נבדקו בהרחבה בסיליקון במערכת PolarFire® של Microchip על שבב (SoC), וטכנולוגיה זו מורחבת כעת ליישומים בשוק ההמוני עם המיקרו – מעבדים PIC64GX. שעון 600 MHz אינו דוחף את גבולות עיצוב השבבים או דורש טכנולוגיית תהליך חדשנית, ומאפשר נקודת מחיר סבירה. במקום זאת, ארבע ליבות מספקות את הביצועים והגמישות הדרושים למפתחים עם צריכת החשמל המאפשרת להשתמש בשבב עבור כל מיני יישומי קצה.
הליבות שבאשכול יכולות להריץ הפצת Linux סטנדרטית או מערכת ההפעלה Zephyr® בזמן אמת, והכל עם מנגנון root of trust מאובטח. שילוב מערכות הפעלה זה נבדק ביסודיות ביישומים שונים בעולם האמיתי. בעוד שארבעת הליבות מאפשרות עיבוד מרובה ליבות אסימטרי (AMP) מעבר לשימוש ליבה יחיד או כפול, סביבת הפיתוח ומערכות ההפעלה ברמה גבוהה הן אלה שפותחות בפני המפתחים את היכולת לבצע עיבוד AI בקצה (Edge AI).
AMP מאפשר למפתחים להקצות יחידות עיבוד ייעודיות למשימות תלויות לוח זמנים, תוך הבטחה של ביצועים צפויים ושמירה על השהיה מועטה. תזמון תהליך Linux הוא לא בזמן-אמת בדרך כלל, וכרוך בהשהיות קוטעות בלתי צפויות. AMP מאפשר עומסי עבודה עם צורכי זמן-אמת קשים להפעלת RTOS לבקרה קריטית, תוך שמירה על פונקציות ברמת היישום הפועלות ב-Linux או בתוכנה אחרת בליבה אחרת.
המודעות ל-AMP למערכות קריטיות מעורבות שולבה בהרחבות MPLAB® כדי לספק סביבת פיתוח יציבה המותאמת למפתחי מערכות משובצות.
ערכת פיתוח חומרה מאפשרת למהנדסים לבדוק את היכולות של ה-MPU של 64 סיביות. זה מאפשר למהנדסים להריץ מערכות הפעלה ברמה גבוהה כגון Linux עם קוד מותאם אישית משלהם ושרשרת כלים מלאה לפיתוח יישומי קצה קשיחים.
כלי התוכנה מאפשרים תמכה רציפה בתוך משפחת Microchip, החל מ-AVR® של 8 סיביות דרך מיקרו-בקרים של 32 סיביות ועד ל-PIC64GX MPU, כולם תואמים לסביבת פיתוח יחידה. רצף זה מאפשר למפתחים לבחור את המכשיר המתאים ליישום שלהם ולהגדיל בקלות את הביצועים כנדרש.
עם הזמן, ייתכן שמכשיר סטנדרטי לא יספיק ליישומי IoT מסוימים. אם מפתחים מתחילים להשתמש במיקרו – מעבד PIC64GX הסטנדרטי ורוצים יותר לוגיקה מותאמת אישית, הם יכולים לעבור ל – PolarFire Core SoC החסכונית כדי לספק גמישות ופונקציונליות נוספות באמצעות מארג ה‑FPGA המתוכנת
עבור עיצובים שצריכים לפעול במסלול בחלל, מחשב החלל הביצועי PIC64-HSPC כולל 8 ליבות RISC-V עם רשת רגישת זמן (TSN) ולמידת מכונה. גרסה בעלת 10 ליבות, ה‑PIC64HX, תומכת ב‑TSN עבור יישומים תעשייתיים ויישומים קריטיים למשימה בקצה החכם (Intelligent Edge), תוך שימוש באותה סביבת פיתוח. זהו יתרון נוסף של ארכיטקטורת PIC64, עם היכולת להוסיף מגוון רחב של ציוד היקפי סביב אשכול הליבות, באופן דומה למשפחות PIC16 ו-PIC32 MCU. וכמובן קיימת תמיכת Microchip עם עיצובים להתייחסות, כלים ותוכנות שיסייעו בפיתוח מערכות משובצות.
עם כל זאת, ה-PIC64GX מביא את טכנולוגיית ה-AMP רב הליבתית 64 סיביות לזירת המערכות המשובצות, עבור הדור הבא של התקני קצה IoT.
