आरआईएससी-वी ओपन आईएसए एयरोस्पेस और रक्षा डिजाइनरों की मदद कर सकता है, जो प्रत्येक विशिष्ट एप्लिकेशन के लिए सबसे कुशल कार्यान्वयन देने के लिए निर्देश सेट के अनुकूलन की अनुमति देकर बिजली की खपत, बीओएम लागत और बोर्ड क्षेत्र को कम करने की चुनौतियों का सामना कर रहे हैं।
एयरोस्पेस और रक्षा डिजाइन का क्षेत्र बहुत व्यापक है, जिसमें हाथ से आयोजित, पोर्टेबल, वाहन-घुड़सवार, समुद्री, हवाई और अंतरिक्ष शामिल हैं। सामरिक या रणनीतिक अनुप्रयोगों के लिए मानवयुक्त और मानव रहित प्रणाली। एयरोस्पेस और रक्षा डिजाइन में कई चीजें समान हैं, जैसे कि महत्वपूर्ण मिशनों के दौरान कठोर वातावरण में उच्च विश्वसनीयता की आवश्यकता, फिर भी प्रत्येक प्रकार की प्रणाली अपनी अनूठी चुनौतियों को प्रस्तुत करती है।
डिजाइनरों को पोर्टेबल सिस्टम, या उच्च तापमान के लिए या मजबूर वेंटिलेशन के बिना उपकरणों में स्थित प्रणालियों के लिए गंभीर थर्मल बाधाओं के लिए कठिन शक्ति बाधाओं के साथ संघर्ष करने की आवश्यकता हो सकती है। अंतिम उपकरण अत्यधिक आघात या कंपन, अत्यधिक तापमान, नमी या नमी के चरम स्तर या अत्यधिक मात्रा में विकिरण के अधीन हो सकते हैं।
पर्यावरणीय कारकों के अलावा, एयरोस्पेस और रक्षा प्रणालियों के डिजाइनरों को भी आपूर्ति-श्रृंखला के मुद्दों को नेविगेट करने की आवश्यकता होती है जैसे कि आपूर्तिकर्ताओं के घटते आधार जो कई प्रकार के एयरोस्पेस और रक्षा प्रणालियों के लिए आवश्यक योग्यता और प्रमाणन के उच्च स्तर को प्राप्त करने के लिए निवेश करने के लिए तैयार हैं। हाल के वर्षों में, विभिन्न सरकारी रक्षा कार्यक्रमों ने भी उन घटकों की विश्वसनीयता और बौद्धिक संपदा (आईपी) पर ध्यान देना शुरू कर दिया है जिन्हें वे खरीद रहे हैं।
FPGAs
फील्ड प्रोग्रामेबल गेट एरेज़ (FPGAs) डिजाइनरों को तर्क एकीकरण के लिए लचीले मंच प्रदान करते हैं, जिनका उपयोग ऊपर सूचीबद्ध चुनौतियों को संबोधित करते हुए एयरोस्पेस और रक्षा डिज़ाइनों के पूर्ण दायरे में किया जा सकता है। कई रक्षा प्रणालियां उच्च गति सिग्नल प्रोसेसिंग, हार्डवेयर त्वरण, I / O विस्तार और एम्बेडेड प्रसंस्करण के लिए FPGAs पर निर्भर करती हैं।
FPGAs में एम्बेडेड प्रसंस्करण के लिए सबसे लचीला और अनुकूलनीय दृष्टिकोण नरम आईपी प्रोसेसर कोर का उपयोग करता है। एक FPGA में एक माइक्रोप्रोसेसर को लागू करने के लिए एक नरम आईपी कोर का उपयोग करने का लाभ यह एक लचीली डिग्री है, जो हार्ड-वायर्ड प्रोसेसर की तुलना में प्रदान करता है, जो स्थायी रूप से कॉन्फ़िगर किया गया है और डिजाइनर द्वारा संशोधित नहीं किया जा सकता है।
सॉफ्ट आईपी प्रोसेसर कोर का एक अतिरिक्त लाभ प्रोसेसर के लिए हार्डवेयर विवरण भाषा (एचडीएल) कोड की उपलब्धता है, जो डिजाइनर या अन्य तीसरे पक्ष को प्रोसेसर आईपी का निरीक्षण करने की अनुमति देता है ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि इसमें केवल अपने इच्छित कार्य को करने के लिए आवश्यक तर्क शामिल हैं। , न कम और न ज्यादा। यह दोनों डिजाइन आश्वासन का एक प्रमुख सिद्धांत है, जैसा कि वाणिज्यिक विमानन अनुप्रयोगों में, और भरोसेमंदता में, जैसा कि कुछ रक्षा अनुप्रयोगों में सामने आया है।
हालांकि, इस तरह की लचीलापन उच्च कीमत के साथ आती है, क्योंकि माइक्रोप्रोसेसर आईपी के अधिकांश विक्रेता अपने प्रोसेसर आईपी के एचडीएल संस्करणों को वितरित करने के लिए बहुत बड़ी फीस लेते हैं, और लगभग कभी भी अनुकूलन के उद्देश्यों के लिए आईपी के संशोधन की अनुमति नहीं देते हैं।
माइक्रोप्रोसेसरों के लिए नए आरआईएससी-वी ओपन इंस्ट्रक्शन सेट आर्किटेक्चर (आईएसए) के उद्भव ने डिजाइनरों को माइक्रोआर्किटेक्चर को समायोजित करने और अनुकूलित करने की अधिक स्वतंत्रता दी है, ताकि यह उनके विकास कार्यक्रम की आवश्यकताओं को पूरा कर सके। यह डिजाइनरों को आईपीएल विक्रेताओं से बहुत बड़े शुल्क वसूल किए बिना, डिजाइन आश्वासन और विश्वास के प्रयोजनों के लिए एचडीएल कोड का पूर्ण निरीक्षण करने की अनुमति देता है।
आरआईएससी-वी एक खुला अनुदेश सेट है जो बर्कले सॉफ्टवेयर वितरण (बीएसडी) लाइसेंस के तहत उपलब्ध है। डिजाइनर RISC-V निर्देश सेट को लागू करने वाले किसी भी आईपी का उपयोग या निर्माण कर सकते हैं, जिसमें अनुदेशक सेट का उपयोग करने के लिए कोई रॉयल्टी या लाइसेंस देय नहीं है। निर्देश सेट के मानक एक्सटेंशन जमे हुए हैं, जिसका अर्थ है कि भविष्य में लिखे गए सॉफ़्टवेयर हमेशा इन मानकीकृत एक्सटेंशन का उपयोग करने में सक्षम होंगे क्योंकि वे आज भी मौजूद हैं।
जैसा कि निर्देश सेट खुला है, और बहुत सारे ऑप कोड स्पेस बचे हुए हैं, डिजाइनर अपने स्वयं के कस्टम निर्देशों के साथ अपने सिस्टम की सटीक आवश्यकताओं के अनुरूप अनुदेश सेट का विस्तार करने का विकल्प चुन सकते हैं। उदाहरण के लिए, यदि किसी विशेष एप्लिकेशन के लिए बनाए जा रहे कोड में निर्देशों का एक विशेष क्रम बहुत बार होता है, तो डिजाइनर अक्सर उपयोग किए गए अनुक्रम को लागू करने के लिए एक नया कस्टम निर्देश बनाने का विकल्प चुन सकता है।
डिजाइनर नए निर्देश को जल्दी और कुशलता से लागू करने के लिए माइक्रोप्रोसेसर आईपी के लिए अतिरिक्त तर्क बना सकता है। यह एक महत्वपूर्ण प्रदर्शन को बढ़ावा दे सकता है और निष्पादन योग्य कोड के लिए कोड स्थान को कम कर सकता है। आरआईएससी-वी के आगमन से पहले, प्रोसेसर सॉफ्ट आईपी के लिए ऐसे संशोधन केवल वास्तुशिल्प लाइसेंस रखने वाले संगठनों के लिए उपलब्ध थे, जो आमतौर पर निषेधात्मक रूप से महंगे होते हैं।
कई रक्षा कार्यक्रमों में इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों और एम्बेडेड आईपी का उपयोग करने की आवश्यकता होती है जो विश्वसनीय आपूर्तिकर्ताओं से प्राप्त होते हैं। बहुत कम उत्पाद हैं जो इस आवश्यकता को पूरा करते हैं। आईपी होने जो एचडीएल फॉर्म में निरीक्षण के लिए उपलब्ध है, डिजाइनर या अंतिम ग्राहक को यह पुष्टि करने में उपयोगी है कि आईपी में वांछित फ़ंक्शन को लागू करने के लिए आवश्यक कोड है। यह उन उपकरणों के लिए अंतिम ग्राहक को भी आश्वस्त करता है कि आईपी एयरोस्पेस और रक्षा प्रणालियों में उपयोग के लिए सुरक्षित है।
एचडीएल कोड का निरीक्षण वाणिज्यिक विमानन प्रणालियों जैसे सुरक्षा-महत्वपूर्ण अनुप्रयोगों के लिए नरम आईपी के सत्यापन को प्राप्त करने में भी मदद कर सकता है, जो कि एयरवर्थ प्रमाणीकरण के लिए कठोर प्रक्रियाओं से गुजरता है।
RISC-V पारिस्थितिकी तंत्र लगातार विस्तार कर रहा है। अपनी Mi-V पहल के साथ, माइक्रोसेमी ने RISC-V डिजाइनों को पूरी तरह से समर्थन देने के लिए आंतरिक और विकसित कई तृतीय पक्षों द्वारा टूल और डिज़ाइन संसाधनों का एक व्यापक सूट प्रदान करता है। Mi-V इकोसिस्टम का लक्ष्य RISC-V ISA और माइक्रोसेमी के सॉफ्ट सीपीयू उत्पाद परिवार को अपनाना है।
निष्कर्ष
आरआईएससी-वी सैन्य और एयरोस्पेस डिजाइनरों की मदद कर सकता है, जो प्रत्येक विशिष्ट एप्लिकेशन के लिए सबसे कुशल कार्यान्वयन देने के लिए निर्देश सेट के अनुकूलन की अनुमति देकर बिजली की खपत, बीओएम लागत और बोर्ड क्षेत्र को कम करने की चुनौतियों का सामना कर रहे हैं। इसके अलावा, एयरोस्पेस और रक्षा प्रणाली के डिजाइनर आरआईएससी-वी के साथ निरीक्षण की आवश्यकताओं को पूरा कर सकते हैं।
