M-Labs

M-Labs（旧称：Milkymist Project ）は、オープンハードウェアデバイスとソフトウェアの開発、製造、販売を行う企業です。同社は、無料のHDLソースコードを備えた商用システムオンチップであるMilkymist System-On-Chip （SoC）で知られています。[ 1 ]

M-Labsの技術は様々なプログラムで活用されています。例えば、NASAは通信航法・ネットワーク再構成可能テストベッド（Connect）実験を開発しました。この実験では、ミルキーミスト・ワン[ 2 ] [ 3 ] [ 4 ]用に開発され、 GNU一般公衆利用許諾書（GPL）の条件に基づいて公開されたメモリコントローラが使用されています。

このプロジェクトは、Chaos Communication Congress、[ 5 ] FOSDEM、[ 6 ] Libre Software Meeting、[ 7 ] Libre Graphics Meeting 2011など、いくつかのオープンソースおよびハッキングカンファレンスで発表されました。[ 8 ] [ 9 ]また、Makeマガジンのブログでも紹介されました。 [ 10 ] Milkymist Oneボードは、同社の「Ultimate open source hardware gift guide 2010」に掲載されました。[ 11 ]

ミルキーミスト SoC

Milkymistシステムオンチップは、汎用プロセッサとしてLatticeMico32 (LM32) コアを採用しています。これはRISC 32 ビットビッグエンディアンCPUで、後に M-Labs の貢献者によって開発されたメモリ管理ユニット(MMU) を備えています。GCCコンパイラでサポートされており、 RTEMSとμClinuxを実行できます。また、このマイクロプロセッサをターゲットとしたLLVM用の実験的なバックエンドも存在します。

LM32マイクロプロセッサは、 Flickernoiseビデオ合成ソフトウェアで使用されるテクスチャマッピングユニットとプログラマブル浮動小数点VLIWコプロセッサによってサポートされています。また、Milkymist OneのあらゆるI/Oデバイスをサポートするために、様々なペリフェラルコアがLM32マイクロプロセッサを囲んでいます。システムオンチップインターコネクトは3本のブリッジバスを使用し、Wishboneプロトコルと、コンフィギュレーションレジスタおよびSDRAMとの高性能DMAに使用される2つのカスタムプロトコルを組み合わせています。

Milkymistシステムオンチップのアーキテクチャは、プロジェクト創設者の修士論文レポートに大部分が記載されています。[ 4 ] LatticeMico32コアを除くシステムオンチップのほとんどのコンポーネントはカスタム開発され、 GNU GPLライセンスの下に配置されています。

QEMUエミュレーターを使用すると、Milkymist SoCバイナリ[ 12 ]を別のコンピューターで実行およびデバッグすることができます。

ミルキーミストワンとフリッカーノイズ

ミルキーミストワン
メーカーQiハードウェア
タイプビデオシンセサイザー
発売日2010年12月27日（初期開発キット）、2011年9月28日（最終版） （2010年12月27日） （2011年9月28日）
導入価格380ユーロ（初期開発キット）、499米ドル（最終バージョン）
オペレーティング·システムRTEMS、Linux
CPUXilinx Spartan-6 FPGAのLatticeMico32
メモリ128 MB DDR SDRAM
ストレージ32 MB内蔵NORフラッシュ、メモリカード
画面SVGA最大140 MHzピクセルクロック (1280x1024)
入力USBキーボードとマウス
カメラ外部（CVBSデジタイザー）
接続性DMX512、MIDI、OpenSoundControl、AC97オーディオ、イーサネット、RC-5赤外線、USB、GPIO
力5ワット
寸法172 × 145 × 45 mm
重さ465グラム

Milkymist Oneビデオシンセサイザー兼再構成可能コンピュータは、このプロジェクトがリリースした主力製品です。これは、 Openmokoの元従業員が設立したスタートアップ企業Qi Hardwareによって製造されました。[ 13 ] 2010年のChaos Communication Congressで初めて販売されました。 [ 14 ]これは、興味のあるハッカー、オープンソース活動家、そしてソフトウェアとFPGA設計の欠陥を許容できる先駆者向けの「初期開発キット」として販売されました。後に、ケースとアクセサリを含む、より洗練されたバージョンが販売されました。

Milkymist One [ 15 ]の技術仕様は次のとおりです。

  • マルチスタンダードビデオ入力（PAL / SECAM / NTSC）
  • 2つのDMX512（RS485）ポート
  • MIDI INおよびMIDI OUTポート
  • SVGA出力、24 bpp、最大140 MHzピクセルクロック（約1280×1024）
  • AC97オーディオ
  • オープンソースの Milkymist SoC をサポートするXilinx XC6SLX45 Spartan-6 FPGA
  • 128 MB 32ビット DDR333 SDRAM
  • 32 MBパラレルフラッシュ
  • 10/100イーサネット
  • メモリーカード
  • 2つのUSBホストコネクタ
  • RC-5互換赤外線受信機
  • RS-232デバッグポート

プリント基板の設計ファイルとケースのCADファイルは、クリエイティブ コモンズ表示 - 継承ライセンスの下で公開されています。

コントロールパネル、パッチエディタ、その他のウィンドウが表示されたFlickernoiseのスクリーンショット

Flickernoiseは、Milkymist Oneで動作するビデオ合成ソフトウェアです。MilkDropに大きく影響を受けており、 MilkDropとほぼ互換性のあるスクリプト言語を使用して視覚効果の定義とプログラミングを行います。MilkDropが音楽プレーヤー内で自動的に実行されるように設計されているのに対し、Flickernoiseはライブパフォーマンスでの使用を想定したインタラクティブな映像表現に重点を置いています。このソフトウェアは、Milkymist Oneに接続されたカメラからのライブビデオストリームに加え、OpenSoundControl、DMX512、MIDIコントローラーからの入力も扱うことができ、視覚効果のプログラミングが可能です。

FlickernoiseはRTEMSリアルタイムオペレーティングシステム上で動作し、libpng、libjpeg、jbig2dec、OpenJPEG、FreeType、MuPDF、そしてOpenSoundControlサポート用のlibloなど、このオペレーティングシステムに移植された多くのPOSIXソフトウェアライブラリを使用しています。合理化されたハードウェアプラットフォームとリアルタイムオペレーティングシステムの使用により、同等のPCベースのシステムよりも応答時間が短くなっています。ユーザーインターフェースはGenode FXツールキットの派生版に基づいています。[ 16 ]

Flickernoise もフリーソフトウェアであり、 GNU General Public Licenseの条件に基づいてリリースされています。

アルティック

2014年5月、M-LabsはNISTと提携し、量子情報実験用の次世代オープンソース制御システムを開発しました。 [ 17 ] [ 18 ] ARTIQ（量子物理学のための高度なリアルタイムインフラストラクチャ）と呼ばれるこのシステムは、高水準プログラミング言語の機能を保持しながら、ナノ秒レベルのタイミング解像度とマイクロ秒未満の遅延で多数のデバイスの同期制御を可能にする ソフトウェアとゲートウェイの組み合わせです。

Milkymist SoC のアイデアとコードの一部は ARTIQ で再利用されています。

2016年にM-LabsはARLおよびISEと提携し、オープンソースのハードウェアおよびソフトウェア定義無線プラットフォームであるARTIQ Sinaraを開発しました。[ 19 ]

参考文献

  1. ^ 「The Register: オープンソースハードウェアグループがVIDシステムオンチップを発表」 The Register . 2013年5月2日閲覧。
  2. ^ 「JPLの謝辞」 。 2014年2月13日閲覧。
  3. ^ 「Tech the Future: Open source hardware」 . 2013年5月2日閲覧。
  4. ^ a b Bourdeauducq, Sebastien (2010年6月). 「ビデオ合成のためのパフォーマンス主導型SoCアーキテクチャ」 . KTH . 2011年4月22日閲覧。
  5. ^ "26C3スケジュール" . 2010年1月9日. 2011年4月22日閲覧。
  6. ^ 「Milkymist：エレクトロニクスのオープン性の限界をさらに押し広げる」。2011年7月12日時点のオリジナルよりアーカイブ。2011年4月22日閲覧。
  7. ^ 「Milkymist：リアルタイムビデオ用の無料システムオンチップ」 。 2011年4月22日閲覧。
  8. ^ 「Milkymist Oneビデオシンセサイザー、モントリオールで開催された第6回Libre Graphics Meetingで公開」 。 2011年5月14日閲覧。
  9. ^ 「Milkymist One、Libre Graphics Meetingで発表」 2011年5月19日時点のオリジナルよりアーカイブ。2011年5月14日閲覧。
  10. ^ 「Make: Online: Milkymist :: Interactive VJ Station」 . 2011年4月22日閲覧。
  11. ^ 「Make: Online: The Ultimate Open Source Hardware Gift Guide 2010」 。 2011年4月22日閲覧。
  12. ^ 「QEMU開発メーリングリスト」 。 2011年4月22日閲覧。
  13. ^ 「OpenMokoのレイオフにより新たなオープンハードウェアベンチャーが誕生」 。 2011年4月22日閲覧。
  14. ^ 「Milkymist One 初期開発キットが登場！」2011年4月22日閲覧。
  15. ^ 「M-Labs公式サイト：Milkymist One」 。 2013年5月2日閲覧。
  16. ^ 「Genode Labs: FPGA グラフィックス」。
  17. ^ 「NIST: 量子情報のためのオープンソースソフトウェア」 NIST 2015年1月23日 2015年1月25日閲覧。
  18. ^ 「M-Labsウェブサイト：ARTIQ」 。 2017年2月14日閲覧。
  19. ^ 「M-Labsミラー: ARTIQ」 。 2017年2月14日閲覧。
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