Open-Source-Hardware für PCs Mini-ITX-Board mit RISC-V-Prozessor

Redakteur: Michael Eckstein

Rund um seinen aktuellen RISC-V-Prozessor Freedom U740 hat SiFive ein Mainboard im Mini-ITX-Format entworfen. Es soll Embedded-Entwicklern das Programmieren von Linux-Anwendungen für die offene ISA erleichtern.

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Linux im Visier: Das auf dem FU740-RISC-V-Prozessor basierende HiFive-Unmatched-Mainboard zielt auf professionelle Software-Entwickler, weniger auf Endkunden.
Linux im Visier: Das auf dem FU740-RISC-V-Prozessor basierende HiFive-Unmatched-Mainboard zielt auf professionelle Software-Entwickler, weniger auf Endkunden.
(Bild: SiFive)

Ein PC auf RISC-V-Basis: Rund um die flexible Open-Source-Befehlssatzarchitektur (Instruction Set Architecture, ISA) baut der RISC-V-Pionier SiFive ein PC-Ökosystem auf. Die neue HiFive-Unmatched-Plattform in Form eines Mini-ITX-Mainboards zielt auf professionelle RISC-V-Entwickler, die darauf beispielsweise Linux-Anwendungen für RISC-V-Plattformen programmieren können.

Herzstück des HiFive-Unmatched-Boards ist das neue System-on-Chip (SoC) Freedom U740 (FU740) – ein heterogener, kohärenter Fünf-Kern-Prozessor mit vier mit 1,4 GHz getakteten SiFive U74-Kernen und einem SiFive S7-Kern sowie 2 MByte L2-Cache. Als U-Serie vermarktet der Anbieter seine Linux-fähigen 64-Bit-Anwendungsprozessorkerne, die auf der RISC-V-ISA basieren. Die S-Serie hingegen steht für 64-Bit-Echtzeit-Embedded-Cores, die SiFive für unternehmenskritische oder deterministische Verarbeitung entwickelt hat. Nach eigenen Angaben bietet der heterogene Multicore-Komplex des FU740 eine potente Kombination aus Anwendungs- und Echtzeitverarbeitung.

Mini-ITX-Plattform mit vielen Standard-Schnittstellen

Auf dem Board sind 8 beziehungsweise 16 GByte DDR4-Speicher (2400 MT/s), 32 MByte QSPI-Flash-Speicher und ein microSD-Kartensteckplatz aufgelötet. Zum Debuggen und Überwachen können Entwickler über den eingebauten microUSB-Typ-B-Anschluss auf den Konsolenausgang des Boards zugreifen.

Erstmals finden sich auf einer RISC-V-Plattform umfangreiche Standardschnittstellen für ein ATX-Netzteil, PCI-Express-(PCIe-)Erweiterungskarten, Gigabit-Ethernet und USB-Ports. Die PCIe-Steckplätze erfüllen laut Anbieter die Spezifikationen der 3. PCIe-Generation. Ein x16-Steckplatz mit allerdings nur 8 nutzbaren Lanes (7,8 GByte/s) ist für Grafik-, FPGA- oder andere Beschleunigerkarten vorgesehen.

Unmatched ersetzt ältere Unleashed-Boards

Ein M.2-M-Key-Stecker kann schnelle NVMe-2280-SSD-Module aufnehmen und bis zu 3,9 GByte/s übertragen, ein M.2-E-Key-Steckplatz Wi-Fi- oder Bluetooth-Module. Auf der Rückseite der Mini-ITX-Platine sind neben dem Gigabit-Ethernet-Port vier USB-3.2-Gen-1-Typ-A-Anschlüsse für den Anschluss von Peripheriegeräten untergebracht. Einer davon lässt sich zum Laden von Peripheriegeräten nutzen.

SiFive liefert das System – wie seinerzeit die älteren, nicht mehr produzierten Unleashed-Boards – mit einer bootfähigen SD-Karte aus, die Linux und gängige Systementwicklerpakete enthält. Dazu zählt neben U-Boot, OpenSBI, U-Boot SPL das auf Yocto/OpenEmbedded basierenden Freedom-U-Software-Entwicklungskit (SDK). Damit können Entwickler eine eigene Linux-Distribution erstellen. Updates stellt SiFive auf seiner Homepage bereit.

Die Unterstützung von Debian für RISC-V ist in den letzten Jahren gewachsen. Mittlerweile sollen rund 95% der Pakete auf RISC-V portiert sein, und die Fedora-Distribution unterstützt auch (U)EFI. Beide Betriebssysteme sollten auf jedem HiFive-Board gut laufen.

Das Board wird voraussichtlich ab März erhältlich sein, Vorbestellung sind zum Beispiel über Mouser für rund 570 Euro möglich.

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