News FOSDEM, Tag 1 – Quelloffene FPGAs für Jedermann


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von Tam H. (Firma: Tamoggemon Holding k.s.) (tamhanna)


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Nachdem die in Belgien stattfindende FOSDEM die letzten Jahre rein virtuell stattfand, gab es dieses Jahr wieder eine Präsenz-Variante. Die in den letzten Jahren aufgebaute Streaming-Infrastruktur wurde von den Organisatoren indes nicht verworfen, weshalb man auch von Zuhause aus teilnehmen konnte. Fokus des ersten Tages - der Kongress ist traditionell auch auf Embedded bezogen - waren vor allem quelloffene Anwendungsfälle von FPGAs, das Design quelloffener Chips und die Nutzung von Go und Linux im Embeddedbereich.

Go mit Unterstützung für LoraWAN

Die Programmiersprache Go hat sich als fixe Größe etabliert. Mit dem unter https://tinygo.org/ bereitstehenden Compiler kann sie auch auf Embedded-Systemen zur Ausführung gebracht werden. Im Interesse der maximalen Benutzerfreundlichkeit pflegt das Go-Entwicklerteam ein Repositorium mit diversen Code-Beispiel, die Interaktion mit externer Hardware zu erleichtern suchen. Auf der FOSDEM demonstrierte Ron Evans (siehe https://fosdem.org/2023/schedule/event/goevenfurtherwithoutwires/) nun, wie man eine Gruppe von RP2040-Modulen mit SemTech-Transcievern verbindet, um so Informationen unter Nutzung des lizenzfreien Funkstandards auszutauschen.

FPGAs und Chips, zur Ersten.

Spätestens wer die Geschichte des letzten Solartron-Multimeters SI7063 en Detail studiert, weiß, wie teuer Shots von ASICs sind - die Briten mussten ihre letzte Serie „Kübeln“, weil ein seltener Fehler im ASIC mitunter zu Anzeige gefährlicher Fehler führte (siehe https://www.eevblog.com/forum/testgear/my-new-old-schlumberger-si-7063-dmm/50/). Im-zugegebenermaßen etwas kurz gefassten Vortrag “Can we do an open source chip design in 45 minutes?” präsentierte Philipp Wagner (siehe https://fosdem.org/2023/schedule/event/open_source_chip_design/) in 45 Minuten einen „Aufriss“ von allem, was der P. T. Open Source-Chipentwickler an Werkzeug kennen sollte. Neben dem bereitstehenden Stream, die ob der langen Ressourcenliste sehenswert ist, fiel dem Autor der Container auf. Dabei handelt es sich um in Form eines docker-Container vorliegende “Appliance“, die Verilog-Code aufnimmt und am Ende eine fertigungsbereite Datei ausspeit.

(Bildquelle: https://fosdem.org/2023/schedule/event/open_source_chip_design/)

Interessant waren auch die Ausführungen zur Suche nach fertigen Blöcken: die von OpernCores gewartete Sammlung wird ja seit einiger Zeit nicht mehr gewartet. Als „Alternative“ schlug man die Nutzung von LiteX vor.

(Bildquelle: Autor, via https://www.instagram.com/p/CoPKLlsNYXs/)

Hare: neue systemnahe Programmiersprache

Die Entwicklung neuartiger Programmiersprachen findet seit langer Zeit vor allem auf „hohem Niveau“ statt - Themen wie Garbage Collection und fortgeschrittene Vererbung geben dem P. T. Technischen Informatik-Professor nun einmal mehr Gelegenheit zum Veröffentlichen von Papers. Die von Drew DeVault vorangetriebene und unter https://harelang.org/ en Detail beschriebene Sprache Hare hat stattdessen die systemnahe Programmierung zum Ziel.

(Bildquelle: https://fosdem.org/2023/schedule/event/helios/)

Interessant ist an Hare vor allem, dass neben der Programmiersprache auch ein durchaus vollständige Microkernel namens Helios entwickelt wird. Zum Zeitpunkt der Drucklegung ist er auf X64-und ARM64-Prozessoren lauffähig; eine Portierung auf den RISCV-Kern ist in nicht allzu ferner Zeit vorgesehen.

FPGAs im Audiobereich.

FPGAs kommen nicht nur zur Ausführung von Softcores mit Linux und Co. zum Einsatz. Sebastian Holzapfel präsentierte in seinem Vortrag FPGA-based music synthesis with open-source tools (siehe https://fosdem.org/2023/schedule/event/fpga_music_synthesis/) verschiedene Module und Anwendungen im Bereich der Audio-Signalverarbeitung bzw. Audio-Erzeugung. Als „Mittel der Wahl“ erkor er dabei das mehr oder weniger stark standardisierte Eurorack-Format aus - ein standardisierter Synthesizer, der Module verschiedener Anbieter entgegennimmt.

Quelloffene FPGA-Toolchain

Der von diversen Linux-Events bekannte Embedded-Linux-Anbieter PenguTronix präsentierte mit Building FPGA Bitstreams with Open-Source Tools (siehe https://fosdem.org/2023/schedule/event/fpga_bitstreams/) ebenfalls einen Vortrag, der sich um die „Realisierung einer komplett quelloffenen“ Toolchain für die Entwicklung von FPGA-Software drehte.

(Bildquelle: https://www.instagram.com/p/CoP1Q6XtqbL/)

Cutting Room Floor – interessante Vorträge, kurz gefasst

Da die FOSDEM bis zu zwei Dutzend Tracks „paralell“ veranstaltet, war es dem News-Autor unmöglich, an allen teilzunehmen. Hier deshalb eine Auflistung weiterer Vorträge, die für Embedded-Entwickler interessant sein könnten. Für „Freunde der Kommunikation“ präsentierte Dejan Bosanac einen Vortrag, der die Programmierung von Bluetooth Mesh-Systemen unter Nutzung der Programmiersprache Rust demonstrierte.

Bildquelle: https://fosdem.org/2023/schedule/event/bt_mesh_rust/

Freunde der Programmiersprache Go fanden in The State of Go (siehe https://fosdem.org/2023/schedule/event/gostateofgo/) einen neuen Vortrag, der auf die Änderungen in Go einging - wer sich seit Version 1.19 des Projekts nicht mehr fortgebildet hat, bekommt hier eine Möglichkeit zur schnellen Aktualisierung seiner Programmierkenntnisse. Unter https://fosdem.org/2023/schedule/event/the_state_of_kotlin/ gibt es ein Analogon mit Bezug auf Kotlin. Auch Rust macht im Embedded-Bereich Fortschritte: unter https://fosdem.org/2023/schedule/event/rust_rust_api_design_learnings/ findet sich ein Vortrag, der auf „vernünftige“ Design-Paradigmata zur Verbesserung der Usability von für Rust vorgesehene APIs eingeht.

Im Smart Home-Bereich ist Matter nicht mehr wegzudenken. Stefan Schmidt präsentierte mit Matter and Thread as Connectivity Solution for Embedded einen halbstündigen Vortrag, der einen schnellen Einstieg in die Thematik ermöglicht (siehe https://fosdem.org/2023/schedule/event/matter_and_thread/).

User Interviews sind in der Praxis - man denke nur an den unter https://archive.org/details/zen-of-palm bereitstehenden Zen of Palm - oft der beste Weg, um dem Benutzer auf den Zahn zu fühlen. Emily Omier bot mit Do more awkward user interviews ebenfalls eine Präsentation zum Thema an.

(Bildquelle: https://fosdem.org/2023/schedule/event/awkward_user_interviews/)

Wer einen Raspberry PI oder einen ähnlichen Prozessrechner produktiv im Labor nutzt, legt sich irgendwann eine VNC-Verbindung zu. Leon Anavi plädiert stattdessen für die Nutzung von RDP, und präsentiert neben einer Auflistung der Vorteil des Protokolls auch Wege, um RDP in verschiedenen häufig verwendeten Embedded Linux-Varianten einzubauen.

(Bildquelle: https://fosdem.org/2023/schedule/event/rdp_wayland/)

Wer sich über die Rolle von LLVM im Bereich der Embedded-Toolchains wundert, wird im von Peter Smith gehaltenen Vortrag aufgeklärt – die Slides finden sich unter https://fosdem.org/2023/schedule/event/llvmembedded/. Angemerkt sei, dass die Veranstalter planen, langfristig für alle hier genannten Vorträge vollwertige Videos online zu stellen. Die jeweils als Bildquelle angeführten Links dienen als Einstiegspunkt in dem der jeweilige Ressourcenportal, wo das Video nach dem erfolgreichen Hochladen und Rendern zur Abwertung bereitstehen wird.

Für morgen: es geht weiter!

Das Veranstalter-Team plant einen weiteren Tag Vorträge. Wer teilnehmen möchte, sollte einfach die unter https://fosdem.org/2023/schedule/streaming/ bereitstehende und in der Abbildung gezeigte Webseite benutzen.

Das Drücken von F5 reicht dabei aus, um die in der Spalte Happening now angezeigten Vortragsthemen zu aktualisieren. Der ganz rechts befindliche Link Watch Live ermöglicht dann den direkten Einstieg in den Livestream. „Kritisch“ ist daran vor allem, dass das Auftauchen der Livestream-Portale mitunter etwas Zeit in Anspruch nimmt. So sie eine auf den Chat-Server des Kongresses verweisende Fehlermeldung bekommen, sollten Sie die Seite einige Male aktualisieren - diese Message weist darauf hin, dass der jeweilige Livestream noch nicht erfolgreich aufgebaut wurde.


: Bearbeitet durch NewsPoster
von Gustav G. (gustavgggg)


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Interessantes Projekt. Allerdings stört mich die Bezeichnung Quelloffen 
immer. Da steckt trotzdem noch ein Artix 7 drin. Das ist das Gegenteil 
von offen. Braucht man trotzdem noch die Xilinx Toolchain? Wenn nein 
würde das bedeuten jemand hat das Bistreamformat von Xilinx bekommen 
oder reversed.

: Bearbeitet durch User
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