ERICI, RVA23 silikoni üzerindeki RISC-V endüstriyel bilgisayarlar için açık bir boot'tan OS'a referans yığını tanımlıyor

ERICI — Avrupa RISC-V Endüstriyel Bilişim Girişimi — adlı yeni bir ticari olmayan Avrupa girişimi, firmware, bölümlendirme hypervisor'ı, gerçek zamanlı bir işletim sistemi ve Linux'u kapsayan, endüstriyel bilgisayarlar için açık bir referans yazılım yığını planını yayımladı. Projenin web sitesine göre yığın bir bütün olarak tanımlanıyor ve test ediliyor: ERICI her katman çifti arasındaki arayüzü belgeliyor ve her şeyin gerçek RVA23 uyumlu RISC-V donanımında birlikte boot edildiğini doğruluyor. Tam yığını boot eden her makine ERICI-uyumlu olarak tanımlanabilir.

Katman katman doğrulanmış bir yığın

Referans yığın, silikonun üzerinde beş yazılım katmanı konumlandırıyor. En altta HFI BIOS, U-Boot tabanlı bir firmware sunuyor; endüstriyel kartlar için tasarlanmış bir power-on self-test ve BIOS tarzı bir kurulum menüsü ekliyor. Onun üzerinde, menü güdümlü bir boot loader olan ve operatörün hangi sistemlerin başlatılacağını seçmesine olanak tanıyan, UEFI uygulaması olarak teslim edilen mr-bml yer alıyor. Sıradaki katman, izolasyon mekanizmaları arasında IOMMU'yu kullanan ve her bölüme kendi CPU'larını, belleğini ve aygıtlarını veren, kaynakları bölümlendiren bir hypervisor olan gRouvr.

Bu bölümler tasarımın kalbi. Biri, zaman açısından kritik olmayan her şey için Linux çalıştırıyor: operatör GUI'si, HMI ve ağ. Diğeri, gerçek zamanlı kontrol döngüleri ve makine I/O'su için QSOE çalıştırıyor; sitede, kendi Skimmer microkernel'i üzerinde ya da aynı userspace'i paylaşarak seL4 üzerinde çalışabilen QNX tarzı bir ortam olarak tanımlanıyor. ERICI'ye göre referans bileşenler QSOE Systems adlı bir şirket tarafından geliştiriliyor; Linux ise topluluğu tarafından sağlanıyor.

Boot akışı bilinçli olarak geleneksel. Firmware sistemi başlatıyor, self-test'i çalıştırıyor ve kontrolü UEFI boot loader'a devrediyor. Oradan gRouvr, bir Linux kernel'i gibi initrd ile yükleniyor ve boot paketi, her bölümün kernel ve initramfs imajını içeren bir CPIO arşivi — yani GRUB da onu yükleyebiliyor.

Tek kutuda iki bilgisayar

Bölümlendirme hypervisor'unun amacı birleştirme: gerçek zamanlı kontrol ve operatörün Linux ortamı, birbirlerinden yalıtılmış şekilde tek bir SoC üzerinde yan yana çalışıyor; proje bunu 'iki kutulu' bir kurulum olarak nitelediği yapıdan alıyor. Bu yalnızca, hypervisor ve vektör uzantılarını yazılımın varsayamayacağı isteğe bağlı ekler yerine her uyumlu çipte zorunlu kılan, Ekim 2024'te onaylanan RISC-V profili RVA23 ile pratik hale geldi.

Satın alabileceğiniz donanım, ama henüz endüstriyel bilgisayar değil

İlk RVA23 SoC'leri ve kartları 2026'da piyasaya çıktı ve ERICI iki örnek gösteriyor: her ikisi de 2,4 GHz'e kadar sekiz X100 RISC-V çekirdeğe, 32 GB'a kadar LPDDR5'e ve bir IOMMU'ya sahip SpacemiT K3 üzerine kurulu Firefly AIBOX-K3 edge mini PC ve Milk-V Jupiter2 tek kart bilgisayar. Jupiter2 ayrıca 10 GbE SFP+, Wi-Fi 6 ve EtherCAT ile CAN-FD gerçek zamanlı I/O modülleri için genişletme imkânı ekliyor.

Buna rağmen site bunları, bitmiş endüstriyel makineler değil geliştirme ve edge platformları olarak konumlandırıyor; endüstriyel makineler daha sert koşullara dayanmalı ve on yıl ya da daha uzun süre servis edilebilir kalmalı. Bölümlendirilmiş yığın şu ana kadar bu iki ürün üzerinde değil, bir SpacemiT K3 PicoITX kartında gösterildi. ERICI ayrıca ilk RVA23 silikonunun Çinli üreticilerden geldiğini kabul ediyor ve yığının herhangi bir belirli çipe değil, profile ve açık arayüzlere bağlı olduğunu, dolayısıyla diğer bölgelerden RVA23 parçalarına gelecekte yapılacak geçişin esas olarak bir firmware portunu gerektireceğini söylüyor.

Neden önemli

Günümüz endüstriyel bilgisayarları x86 veya Arm üzerinde çalışıyor — her biri tek bir şirket tarafından kontrol edilen ve lisanslanan iki komut seti. Buna karşılık RISC-V, 2020'den bu yana İsviçre'de merkezleşmiş olan kâr amacı gütmeyen RISC-V International tarafından yönetilen açık bir ISA. On beş yıl boyunca üretimde kalması beklenen makineler için ERICI'ye göre dağıtım tek bir satıcının yol haritasına ya da tek bir hükümetin kararlarına bağlı olmamalı — doğrudan Avrupa sanayisine yönelik bir donanım egemenliği argümanı.

Proje ayrıca bir koordinasyon başarısızlığı teşhis ediyor: üreticiler yazılım desteği var olana kadar bekliyor, yazılım ekipleri hedefleyecek kartları bekliyor ve alıcılar ikisini de bekliyor. Geliştiricilerin bugün satın alabileceği donanımda bariz şekilde boot edebilen, kamuya açık ve ticari olmayan bir referans yığını bu döngüyü kırma girişimi. Bir uyarı: tüm bunlar girişimin kendi lansman materyallerinden geliyor ve henüz bitmiş ERICI-uyumlu endüstriyel ürün yok — mevcut kanıt, bir kontrol kabini içine kurulu bir makine değil, bir geliştirme kartı üzerindeki boot gösterimi.