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Erste Prototypen der Open-V-Chips stehen schon bereit.
Erste Prototypen der Open-V-Chips stehen schon bereit. (Bild: Onchip UIS)

Open-V: Offene RISC-V-MCU soll Arduino-kompatibel werden

Erste Prototypen der Open-V-Chips stehen schon bereit.
Erste Prototypen der Open-V-Chips stehen schon bereit. (Bild: Onchip UIS)

Ein Universitätsteam arbeitet an einem Mikrocontroller mit komplett offenem Design auf Basis der RISC-V-Architektur. Der Open-V genannte Chip soll Arduino-kompatibel sein und bei geglückter Massenproduktion samt Board für Schulen bereit gestellt werden.

Die an Computer Science Division der University of California Berkeley geschaffene RISC-V-Architektur selbst ist zwar Open Source, es ist aber davon auszugehen, dass darauf aufbauende Chips von Unterstützern wie HPE und Google oder auch Samsung proprietäre Designs nutzen werden. Das Forschungsteam Onchip der Universidad Industrial de Santander (UIS) in Kolumbien will das ändern und arbeitet an einem offenen Design für eine MCU, die Arduino-kompatibel sein soll.

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Von dem Chip mit dem Namen Open-V existieren bereits funktionierende Prototypen. Die Massenproduktion und damit auch die Fertigstellung des Designs sollen nun per Crowdfunding finanziert werden, nachdem die Universität sowie die Regierung erste Arbeiten des Teams bereits mit Forschungsgeldern finanziert hat. Geplant ist zunächst die Produktion von 70000 Chips. Die Fertigung soll TSMC übernehmen.

Mikrocontroller mit viel Peripherie

Der Open-V-Chip soll als QFN-32-Package auf 2mm x 2mm gefertigt werden. Als Prozessor soll ein 32-Bit-RISC-V-Kern dienen, bei einem maximalen Takt von 160 MHz und 8 KByte SRAM. Hinzu kommen ein 10-Bit-Analog-Digital-Wandler sowie ein 12-Bit-Digital-Analog-Wandler, 16 programmierbare GPIO-Pins, und als Schnittstellen ein SDIO-Port, zwei SPI-Ports, I2C sowie UART.

Das per Crowdfunding erhältliche Entwicklerboard soll über einen Micro-USB-Anschluss mit USB-2.0-Controller und einen Steckplatz für eine Micro-SD-Karte verfügen. Zur Verfügung stehen sollen ebenso Breakout-Pins sowie eine JTAG-Verbindung. Auf dem Board soll es außerdem einen 32 KByte großen externen EEPROM geben.

Einen internen nicht-flüchtigen Speicher haben die Open-V-Chips noch nicht, da dies mit höheren Produktionskosten bei einem EEPROM verbunden wäre. Die Verwendung von verfügbaren NVRAM sei zudem an den geforderten Lizenzvereinbarungen der Hersteller gescheitert. Das Onchip-Team erstellt zu diesem Zweck allerdings einen eigenen NVRAM, der mit dem nächsten Produktionssample getestet werden soll.

Offene Bausteine für die Schulen

Die Beteiligten positionieren ihren Open-V-Chip als Konkurrenz zu typischen Arduino-Bausteinen wie MegaAVR-Chips von Atmel oder auch ARMs Cortex-M0-Kerne. Wohl ganz im Sinne der Arduino-Macher soll Open-V zunächst eine Bastel- und Bildungslösung werden. So sollen etwa Boards in Form von Puzzle-Teilen inklusive Dokumentation und Anleitung an Schulen in Kolumbien verteilt werden, wie die EETimes berichtet.

Die Materialien der Onchip-Forschungsgruppe stehen frei auf Github zur Verfügung. Sollte die Finanzierung glücken, stehen für das kommende Jahr eine Reihe von Tests mit Wafern und Boards an. Das Tape-out der produktionsreifen Chips soll dann Ende 2017 geschehen und eine Auslieferung im Frühjahr 2018.


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DrWatson 28. Nov 2016

https://www.youtube.com/watch?v=M_rO6oPVsws

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