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Mobilprozessor mit freier GPU: Libre RISC-V M-Class geplant

Der Entwickler Luke Leighton plant ein vollständig offengelegtes System-on-Chip mit RISC-V-Kernen und Vulkan-kompatiblem Grafikprozessor.

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Mobilprozessor mit freier GPU: Libre RISC-V M-Class geplant

Libre RISC-V M-Class mit Kazan-/Vulkan-GPU

(Bild: Luke Kenneth Casson Leighton)

Allmählich erscheinen die ersten vollständig offengelegten Prozessoren mit RISC-V-Kernen, aber weiterhin fehlt ein Grafikprozessor ohne proprietäre Hardware. Luke Leighton, der seit 2011 das Projekt EOMA68 vorantreibt, will das mit dem System-on-Chip (SoC) Libre RISC-V M-Class ändern: Der soll vier 64-Bit-Prozessorkerne und eine freie GPU vereinen. Basis der GPU wird Kazan: Das ist eine Software-Implementiertung der 3D-API Vulkan, die in Rust geschrieben ist.

Luke Kenneth Casson Leighton schreibt auf der Crowdfunding-Seite Crowdsupply, dass er sich der Probleme und des Aufwands bewusst ist: Er schätzt den Finanzierungsbedarf für Libre RISC-V M-Class auf mehr als 6 Millionen US-Dollar. Am Ende soll ein Chip herauskommen, der zu Preisen um 4 US-Dollar verkauft werden kann und mit weniger als 2,5 Watt auskommt. Das würde für einfache Smartphones, Tablets und viele Embedded Systems reichen.

Bei der Performance der GPU zielt Leighton ungefähr auf eine Vivante GC800, die beispielsweise im sieben Jahre alten ARM-SoC Rockchip RK2918 steckt: 5-6 GFlops Rechenleistung, 100 Millionen Pixel/s, 30 Millionen Dreiecke/s.

Damit soll Libre RISC-V M-Class rund 25 fps bei 720p-Auflösung schaffen.

Leighton erklärt, dass er vom GPGPU-Projekt NyuziProcessor viel gelernt habe sowie von ChiselGPU, einem experimentellen Fixed-Function-Renderer, der in der Hardware-Beschreibungssprache Chisel geschrieben ist und sich als Verilog-Modul zur Implementierung auf einem FPGAs exportieren lässt. Chisel wurde ebenso wie RISC-V an der Uni in Berkeley entwickelt.

In einem weiteren Blog-Beitrag erklärt Leighton, weshalb sich billige ARM-SoCs erst bei sehr großen Stückzahlen lohnen: Kauft man Funktionsblöcke wie DDR-Speichercontroller oder USB-Controller als "IP-Cores" (Intellectual Property/ IP-Cores) zu, werden sehr hohe einmalige Lizenzgebühren fällig. Für einen DDR3/DDR4-Speichercontroller nennt er 2 Millionen US-Dollar, für einen USB-2.0-Controller 100.000 US-Dollar.

Dass Leighton einen langen Atem hat, beweist er im EOMA68-Projekt, das er mit seiner Firma Rhombus-Tech 2011 startete. Seit 2016 kann man sich an der Finanzierung der EOMA68-Karte mit dem ARM-SoC Allwinner A20 beteiligen. Die Karte soll beispielsweise Laptops mit freier Software antreiben und sich später gegen schnellere Karten austauschen lassen, um Elektroschrott zu vermeiden. Mittlerweile wurden laut Crowdsupply-Seite die ersten Platinen geliefert. (ciw)

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