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科学・技術

European RISC-V Industrial Computing Initiative

European RISC-V Industrial Computing Initiative (erici.eu)

12 pointsby ymz52 コメント

要約

ERICI（European RISC-V Industrial Computing Initiative）は、RVA23チップセットを基盤とした産業用コンピューターの標準化を目指すプロジェクトです。現在、RVA23対応のハードウェアは登場していますが、産業用途に必要な長期可用性やリアルタイム性、堅牢性などを備えた製品はまだ不足しています。ERICIは、ファームウェアからOS、ハイパーバイザーまでを含むオープンなリファレンススタックを開発・検証することで、このギャップを埋め、オープンで持続可能な産業用コンピューターのエコシステム構築を推進しています。

全文翻訳

European RISC-V Industrial Computing Initiative

RISC-V Industrial Computers.

Open, partitioned, built to last.

RVA23シリコンは登場しましたが、それに基づいて構築された産業用コンピューターはまだです。ERICIは、ファームウェアからリアルタイムOS、汎用OSに至るまでのリファレンススタックを調整し、レイヤー間のインターフェースを修正し、実際のRVA23ハードウェア上でそれらが共に起動することを検証します。それを起動するボックスはERICI互換となります。

  • 非営利
  • RVA23
  • ヨーロッパを拠点とし、世界にオープン

LinuxオペレーターGUI、HMI

QSOEリアルタイム制御

gRouvrパーティショニングハイパーバイザー

mr-bmlブートローダー、OS選択

HFI BIOSファームウェア、セットアップ、ブート制御

RVA23 RISC-V SoCコア、メモリ、デバイス、IOMMU

ERICIリファレンススタック、レイヤーごとに一緒にテスト済み。起動方法を見る

なぜ今か

産業用コンピューティングはRISC-Vに対応する準備ができています

今日の産業用コンピューターはx86とArmで動作しています。これらは単一の企業が所有・ライセンスする2つの命令セットです。RISC-Vはオープンであり、非営利団体によって管理され、多くのベンダーによって実装されています。最近まで、産業システムが必要とするものが欠けていました。それは変わりました。

1

オープンなISA

命令セットのライセンスはなく、単一の所有者も、単一の国もありません。15年間稼働することが期待される機械は、1つの企業のロードマップや、1つの政府の決定に依存すべきではありません。

2

RVA23: 実際のベースライン

2024年10月に承認されたRVA23プロファイルは、ハイパーバイザーとベクトル拡張を必須とします。ソフトウェアは、すべての準拠チップでそれらに依存できます。

3

シリコンが出荷されています

最初のRVA23 SoCとボードは2026年に利用可能になり、8つの64ビットコアとIOMMUを備えています。開発者は今日それらを購入できます。

4

2つではなく1つのボックス

パーティショニングハイパーバイザーは、リアルタイム制御とオペレーターのLinux側を、1つのSoC上で互いに分離して並行して実行します。

大学プロジェクトから産業用コンピューティングへ
  1. 2010 RISC-Vがカリフォルニア大学バークレー校で開始
  2. 2015 RISC-V Foundation設立
  3. 2020 RISC-V International、スイスに拠点を置く
  4. 2021 ハイパーバイザーとベクトル拡張が承認
  5. 2024 RVA23プロファイルが承認
  6. 2026 最初のRVA23ボード。ERICIが開始。

では、なぜまだRISC-V産業用コンピューターが存在しないのでしょうか？ボードメーカーはソフトウェアを待ち、ソフトウェアはボードを待ち、顧客は両方を待ちます。ERICIは、実際のハードウェア上で動作するオープンなリファレンススタックでそのループを断ち切ります。

ギャップ

シリコンはここにあります。産業用コンピューターはまだありません。

最初のRVA23マシンが市場に出ています：8つの64ビットRISC-Vコア、ハイパーバイザー拡張、IOMMU。これらは優れた開発およびエッジプラットフォームです。産業用コンピューターは、さらに多くのことを行う必要があります。制御キャビネットを生き残り、フィールドと通信し、10年以上利用可能であり続ける必要があります。

［画像: Firefly AIBOX-K3, a compact black and grey mini PC］

Firefly AIBOX-K3

T-Chip Intelligent Technology · エッジミニPC

  • SpacemiT K3、最大2.4 GHzの8× X100 RISC-Vコア、RVA23
  • 最大32 GB LPDDR5、UFS、M.2 NVMe
  • 2×ギガビットイーサネット、9–20 V DC入力
  • −20～60 °Cの動作温度

画像 © T-Chip Intelligent Technology Co., Ltd. · 製品ページ

［画像: Milk-V Jupiter2 in its black metal case with two antennas］

Milk-V Jupiter2

Milk-V · シングルボードコンピューター、メタルケース

  • SpacemiT K3、最大2.4 GHzの8× X100 RISC-Vコア、RVA23
  • 最大32 GB LPDDR5、UFS、M.2 NVMe
  • ギガビットおよび10 GbE SFP+、Wi-Fi 6
  • EtherCATおよびCAN-FDモジュール用のリアルタイムI/O拡張

画像 © Milk-V · 製品ページ

RISC-V産業用コンピューターに必要なもの
要件AIBOX-K3Jupiter2
ハイパーバイザー拡張とIOMMUを備えたRVA23 SoCはいはい
24 V DC電源、広範な入力範囲9–20 V12 V / USB-PD
拡張温度、−40～85 °C−20～60 °C記載なし
フィールドバスおよびリアルタイムI/O（EtherCAT、CAN、TSN）記載なしモジュール経由
DINレールまたはパネルマウント記載なし記載なし
ハードウェアウォッチドッグ、絶縁デジタルI/O記載なし記載なし
産業用EMCおよび安全認証記載なし記載なし
長期可用性、10～15年記載なし記載なし
パーティショニングされたソフトウェアスタック：Linuxの隣のリアルタイムまだまだ

パーティショニングスタック：SpacemiT K3 PicoITXボードで実証済み、これらの製品ではまだです。デモを見る。
仕様はメーカーが公開したもので、2026年10月現在。両製品は、本日利用可能なRVA23ハードウェアの例として示されています。ERICIとの提携やメーカーによる推奨を示すものではありません。

欠けているのはコアではありません。それらは、それらの周りの産業用ハードウェアと、その上にあるオープンでパーティショニングされたソフトウェアスタックです。そこからERICIが始まります。

リファレンススタック

一緒に定義し、一緒に検証する

RISC-V産業用コンピューターはレイヤーごとに構築されます。ERICIはリファレンススタックを定義し、各レイヤーペア間のインターフェースを文書化し、実際のRVA23ハードウェア上でスタック全体を検証します。リファレンスコンポーネントはQSOE Systemsによって開発され、Linuxはそのコミュニティによって開発されます。各レイヤーは、下のレイヤーが引き渡すものにのみ依存します。

オペレーターパーティションGUI、HMI、ネットワーキング

Linux時間的制約のないすべてのための汎用OS

  • devicetree
  • kernel + initrd

リアルタイムパーティション制御ループ、マシンI/O

**QSOE**QNXスタイルの環境：独自のSkimmerマイクロカーネル上の/N、seL4上の/L、同じユーザー空間

  • devicetree
  • kernel + initrd
  • /L用のMultiboot3、次のgRouvr

パーティショニングCPU、メモリ、デバイス、IOMMU

gRouvrRVA23リソースパーティショニングハイパーバイザー；IOMMUを含む、利用可能なすべての分離手段

  • kernel + initrd、Linuxと同様

ローディングブートメニュー、OSイメージ

mr-bmlメニュー駆動型ブートローダー：オペレーターが開始するシステムを選択します

  • UEFIアプリケーション

ファームウェア初期化、ブート制御

**HFI BIOS**U-Bootベース、POSTと産業用ボード用のBIOSスタイルのセットアップ付き

  • RVA23プロファイル

ハードウェアIOMMUを備えたRVA23 SoC

  • SpacemiT K3

  • 8× X100コア、ハイパーバイザー拡張、IOMMU

  • シリコン自体

起動方法

ファームウェアはシステムを初期化し、POSTを実行し、セットアップを提供します。次にUEFIブートローダーを開始し、そのジョブは完了します。ローダーはオペレーティングシステム、またはそれらと一緒のハイパーバイザーを開始します。

gRouvrはLinuxカーネルとそのinitrdと同様にロードされます。そのブートパッケージは、各パーティションのカーネルとinitramfsイメージを含むCPIOアーカイブです。したがって、mr-bmlがそれをロードし、GRUBも同様です。gRouvrは各パーティションに独自のCPU、メモリ、デバイス、およびそれらを記述するdevicetreeを提供します。リアルタイムパーティションとLinuxパーティションが並行して起動します。

［画像: QSOE/N login prompt on a monitor, running as a gRouvr guest on the SpacemiT K3］

▶ デモンストレーションを見る SpacemiT K3上でLinuxとQSOE/Nを起動するgRouvr。YouTubeで開きます。

長く使えるように構築
1つのチップに縛られない

最初のRVA23 SoCは中国のベンダーから来ており、他のベンダーや地域からもさらに登場するでしょう。リファレンススタックは、特定のSoCではなく、RVA23プロファイルとオープンインターフェースに依存します。ボックスを別のRVA23チップに移行するには、ファームウェアのポート、ハイパーバイザーとボードのドライバーの適応が必要です。リアルタイムアプリケーションとオペレーターのLinuxはそれと一緒に移動します。

1人の開発者に縛られない

リファレンススタックはオープンソースです。HFI BIOSは、ベースとなっているU-Bootと同様にGPL-2.0の下でライセンスされています。mr-bmlはGPL-3.0の下で、gRouvrとQSOEはApache 2.0の下でライセンスされています。誰でも、元の開発者の有無にかかわらず、それをビルド、監査、保守できます。15年間稼働する機械には、15年間保守できるソフトウェアが必要です。

参加する

私たちと一緒にRISC-V産業用コンピューターを構築しましょう

ERICIは設立段階にあります。RVA23を産業用コンピューティングの未来と見なす企業や機関は、今すぐ参加して、最初からイニシアチブを形成することを歓迎します。

誰を招待し、彼らが何をもたらすか
  • 産業用ハードウェアメーカーボックス自体：実際のエンクロージャーに入ったRVA23ボード、I/Oとデータシート付き
  • シリコンベンダーIOMMUと長期可用性を備えたRVA23 SoC
  • 機械メーカーおよびプラントオペレーター現場からの要件、およびボックスを設置する最初の機械
  • OSおよびドライバーベンダーあなたのRTOS、Linuxディストリビューション、またはドライバーを、指定されたRVA23ボックスで起動したもの
  • 大学および研究機関実際のERICIシステムでの教育と論文
ERICIの仕組み
  • 非営利 ERICIは何も販売せず、会費も請求しません。
  • オープンインターフェース各レイヤーが次のレイヤーにどのように引き渡すかは公開されています：UEFI、kernel + initrd、devicetree。クローズドソースコンポーネントも、これらのインターフェースを維持する限り歓迎されます。
  • 実際のシステムを持ち込む貢献はRISC-V産業用コンピューターです：データシートと日付を持つ実際のボックスに入った指定されたSoC。ソフトウェアは、そのようなシステムに役立つ場合にカウントされます。例えば、ボックスX上のリアルタイムパーティションでマシンを実行できるようにするドライバーなどです。
  • 具体的、抽象的ではないシリコンなしのロードマップはなく、それらを起動するシステムなしの仕様はありません。