Hardware : Het F_CPU Project: Het 'onmogelijke' proberen

Het F-CPU project wil een moderne microprocessor ontwerpen (zoals Pentium II, Merced) volgens een ontwikkelmodel dat lijkt op dat van de belangrijke free-software projecten. Dit lijkt onmogelijk, maar enkele eigenschappen kunnen hier een succes van maken.

Inderdaad. Je hebt juist gelezen. Het woord "cpu" is inderdaad het gangbare acroniem voor Central Processing Unit (centrale verwerkinseenheid), en niet ëën of ander bargoens woord dat je je zou voorstellen als je de titel leest. En, natuurlijk, de "F" staat voor "Freedom" (vrijheid). Dat is het project dat ik in dit artikel zal beschrijven.
Eerst en vooral, ik zal geen ontwerp-beslissingen van het project beschrijven, maar wel de organisatie ervan en de doelen.

Het F-CPU project ontstond op het einde van de zomer van 1998 (de exacte datum ken ik niet omdat ik toen nog steeds op vakantie was ;) en werd gestart door Broin Vibber en Andrew D. Balsa, met de bedoeling een microprocessor (F1 is de naam) te ontwerpen die een alternatief zou zijn voor de anderen die nu op de markt zijn. Daarbij wordt het idee van gratis software (GNU/GPL) uitgebreid tot de hardware (om juridische redenen misschien zonder dezelfde licentie, maar wel met een gelijkaardige).
Natuurlijk betekent dit niet dat de computer gratis zal worden weggegeven, omdat er in tegenstelling tot software productiekosten zijn. Maar de architectuur en de implementatie ervan zullen gratis zijn en het ontwikkelmodel zal sterk lijken op dat van software projecten die de GNU/GPL gebruiken, dat wil zeggen, een ontwikkeling die open staat voor iedereen die wil meedoen.

U bent misschien sceptisch over het project: Wie zal de productiekosten betalen? Wie zal de computer errond ontwerpen?
Omdat de processor niet gratis zal zijn (naar schatting 100 dollar), zullen de verkopen de productiekosten moeten dekken. Omdat het project nog zeer jong is, maken we ons daar nog geen zorgen over. In ieder geval, eenmaal de F1 ontworpen, getest en geanalyseerd, is het zeer waarschijnlijk dat enkele bedrijven zullen instaan voor de productie. Het feit dat de F1 gebaseerd zal zijn op een betere architectuur (niet op verbeteringen van het bestaande) en dat op het moment dat de chip klaar is voor productie, de technologie om te produceren op een schaal van 0.25 micron (of zelfs beter) zeer goedkoop zal zijn, maakt het produceren van de chip heel wat gemakkelijker.

OK, dat klinkt aannemelijk, maar hoe snel zal de F1 zijn?
Op dit moment is het project ambitieus genoeg (dat moet wel als het project ooit wil slagen). Schattingen voorspellen dat de chip voor bewerkingen met gehele getallen minstens even goed zal zijn als de Merced, en zelfs beter in floating-point (drijvende komma) bewerkingen.

Wel, fantastisch, maar wat zal er gebeuren met mijn Linux? Ik voel me niet goed zonder...
Op dit gebied is het project zeer duidelijk. De chip zal speciaal voor Linux gemaakt zijn, en hij zal niet ( NIET) compatibel zijn met Winbugs (98, NT), en de Wine emulator zal er niet op werken. Voor andere besturingssystemen op het Intel-platform houdt men de deur open voor een x86 emulator en over de overige besturingssystemen zwijgt men in alle talen.

Ik kijk er al naar uit om de F1 in mijn moederbord te gebruiken... Wanneer zal hij beschikbaar zijn?
Dat hangt natuurlijk af van de verdere ontwikkeling van het project, maar als alles goed gaat kan de F1 er al in 2000 zijn. Wat de F2 betreft...

Tot zover de vragenronde. Laten we enkele aspecten van het project bespreken.
Eén van de effecten van het F-CPU project was het opstarten van enkele andere alternatieve projecten op het gebied van de architectuur van de PC die sterk verbonden zijn met de F1 om met hen zeer nauw samen te werken. Deze projecten omvatten zowel aspecten van het moederbord (welke socket of voet zal de F1 gebruiken?... zou het socket 7, slot 1 en super 7 moeten gebruiken...) als de gereedschappen die we nodig hebben om de F1 te testen en te simuleren.

Zoals u kan zien, is het web de hoofd-coördinator van alle groepen. Laten we vooral het belangrijkste informatiekanaal niet vergeten: de mailing lists (zie aan het eind van het artikel voor meer informatie). We hopen om alle ontwikkelaars via CVS hun informatie te laten updaten vanaf de web server.
Op dit moment is het project nog steeds in zijn beginfase, omdat er nog maar weinig ontwikkelaars zijn. Toch zijn er al enkele mensen (we vermelden speciaal AlphaRISC, KC5TJA, Andrew D. Balsa, Jecel Assumpcao Jr, Rafael Reilova, Steve Wilson,... en enkele anderen die ik vergeten ben, maar ook meedoen) die al bezig zijn met simulatie-gereedschappen en het aantal mensen in het project kan nog steeds sterk groeien omdat er nog altijd veel mensen zijn die het project niet kennen. In ieder geval, de identiteit van de laatst bijgekomenen laat zien dat het project interessant is voor mensen die goed zijn in hardware, VHDL en simulatie.

Het project lijkt onmogelijk tenzij er meer mensen bijkomen met ervaring in hardware, omdat er veel mensen in de mailing list zitten die niet de nodige ervaring hebben (enkel theorie is niet genoeg, we hebben mensen nodig met meerdere jaren ervaring

...het F-CPU project lijkt ambitieuzer dan die twee projecten (Gnome, KDE).

) , en het enthousiasme van enkelen zal niet volstaan, hoe goedbedoeld ook ;). Ik denk dat als er mensen van universiteiten en bedrijven mee gaan doen, het project kan slagen, maar zeker niet vóór het jaar 2000 (rekening houdend met de huidige status van het project en al het werk dat nog gedaan moet worden, geloof ik niet dat er een F1 implementatie beschikbaar zal zijn in 2000).

Een ander belangrijk punt zijn de prestaties van de chip. Het is gemakkelijk om te zeggen dat de F1 sneller zal zijn dan de Merced, maar het is moeilijk te geloven dat de mensen van het project zich kunnen meten met de jarenlange ervaring van de Intel ingenieurs (alhoewel dit afhangt van het aantal mensen in het project, en Intel lijkt nu ook problemen te hebben met het tot nu toe gevolgde 'klassieke' ontwikkelmodel -- de IA-64 is compleet nieuw en het kan zijn dat het werkschema verschilt van dat van de Pentium). De nieuwe technieken die gebruikt zullen worden in de F1 (TTA, Transport Triggered Architecture) zullen de uiteindelijke kracht ervan bepalen.

Ik denk dat een project als dit veel meer publiciteit nodig heeft dan wat er tot nu toe verschenen is. Veel meer mensen zouden geïnteresseerd kunnen zijn en potentiële ontwikkelaars (of een ander soort medewerkers; het project heeft bijvoorbeeld ook advocaten nodig) hebben er nog nooit van gehoord. (zeg eens "Gnome" of "KDE" en kijk hoeveel mensen dié projecten kennen). En ik geloof dat het f-cpu project ambitieuzer is dan elk van hen -- zonder neerbuigend te doen -- maar ik kan me vergissen. Hopelijk helpt dit artikel om er iets aan te doen.

Tenslotte is het belangrijk om te weten dat we niet alleen ontwikkelaars nodig hebben, maar ook mensen die zeer betrokken zijn bij het project en die kunnen onderhandelen met de bedrijven die de F1 kunnen implementeren, met advocaten voor de patent-kwesties, de registers... In een software project is er geen behoefte aan een fysiek persoon, er is enkel de ontwikkelaar aan de andere kant van de lijn. Natuurlijk kan een onderhandeling met bijvoorbeeld NEC niet via telefoon of e-mail gebeuren. Men moet in persoon onderhandelen, en niet altijd met een persoon om de hoek...

In elk geval, zoals iemand me vertelde, kan dit project een uitstekende manier zijn om ervaring op te doen.

Daar vind je alle info over het project, de opstart-documenten , de documentatie... Hou er wel rekening mee dat het project nog nieuw is en dat alles misschien nog niet werkt zoals het zou moeten.

Oorspronkelijk in het Spaans
Vertaald naar het Engels door Sébastien Blodeel
Vertaald door