Японцы воплотили ОС в "железе"

Японская компания Netcleus Systems создала прототип высокоинтегрированного LSI-чипа, в основе которого лежит Artesso - технология реализации операционной системы реального времени в аппаратном обеспечении, ускорения работы программных API-интерфейсов и снижения энергопотребления. Впервые разработка появилась в 2008 году и с тех пор используется вместе с FPGA (field programmable gate array – программируемая вентильная матрица). Микросхема произведена по 90-нм техпроцессу.

Artesso под силу, например, ускорить работу часто обращающегося к API протокола в 15 раз или более по сравнению со случаем, когда ПО функционирует на обычном CPU. Если же производительность остаётся той же, тогда снижается потребление мощности. ОС реального времени - это μITRON. Многие из переменных и других структур данных, используемых ею, существуют в регистрах, поэтому общие операции, такие как "пробуждение" приложений, выполнение семафоров и получение e-mail могут быть завершены за 10 тактов – в 100 раз меньше времени, требуемого программами.

Ускорение всего программного решения зависит от частоты обращения к API. Для протокола TCP/IP это значение велико. С новым чипом эффективная пропускная способность протокола и энергопотребление составили соответственно 500 Мбит/с и около 300 мВт на 150 МГц. В случае обычного процессора, работающего на той же частоте, это будет 30 Мбит/с. Согласно Netcleus Systems, технически возможна поддержка иных операционных систем и протоколов помимо μITRON и TCP/IP.

Прежде всего LSI-чип будет применяться в целях повышения пропускной способности сетевых устройств и снижения потребляемой многофункциональными аппаратами энергии. Netcleus Systems намерена предложить также IP-ядро с теми же функциями. Размер логической схемы (без RAM) – несколько сотен тысяч вентилей.