Was kostet wohl ein SBC-Entwurf bis zum Prototyp?

Was kostet wohl ein SBC-Entwurf bis zum Prototyp? (30 Beiträge, 738 Mal gelesen)

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Raspberry PI machte es ja vor, es gab auch schon andere "lokal produzierte" Boards wie http://www.cse.unsw.edu.au/%7Ecs9242/asyst/ - ist so etwas realistisch machbar für eine kleine NGO/ein Hobbyprojekt/ein Uni-Institut, also z.B. ein moderner MIPS64 mit 8+ cores auf einem ATX-Board, mit rudimentären Treibern für Linux?

Wer kann die Kosten schätzen? Reddit mochte die Frage nicht, dort will man eher Fragen wie "What's something that you can do for 5 hours and not get bored of?" ...

Das kommt darauf an wo du genau startest ...

I.A. nimmt man etwas das es bereits gibt (beispielsweise ein Evaluation Board o.ä. das vom Prozessor-Hersteller kommt) und passt das dann auf seine Anforderungen an. Vom Prozessor-Hersteller erhältst du zumeist schon ein speziell angepasstes Linux (Board Support Package o.ä.).

Wenn du den genannten Weg gehst, würde ich mal mit ein paar Mannmonaten rechnen, Hardwarekosten kommen natürlich noch dazu.

Willst du noch weiter vorn anfangen, sind dem Ganzen wahrscheinlich keine Grenzen gesetzt - irgendwann ist's wohl einfach nicht mehr rentabel.

Wenn der Sturm losbricht,
verstummen die Einen vor Schrecken,
und die Anderen breiten, einem Adler gleich, die Flügel aus
und schwingen sich empor.

Herzlichen Dank an Raydoo für die Fotos

I.A. nimmt man etwas das es bereits gibt (beispielsweise ein Evaluation Board
o.ä. das vom Prozessor-Hersteller kommt) und passt das dann auf seine
Anforderungen an. Vom Prozessor-Hersteller erhältst du zumeist schon ein
speziell angepasstes Linux (Board Support Package o.ä.).

Da gibt's das Problem dass es das für MIPS m.W.n. gar nicht gibt und wenn doch, dann vmtl. mit proprietären blobs, die man alle lizensieren muss...

Ich würd mal sagen, der SBC-Zug ist abgefahren, da gibt's inzwischen mehr auf'm Markt als es Markt dafür gibt. Sofern Du nicht irgendeine spezielle Anwendung im Kopf hast bei der Du sicher bist, dass sie einschlägt UND nicht von den bereits vorhandenen SBCs abgedeckt ist würd ich sagen Du wärst besser beraten einen der existenten SBCs zu nehmen und weiterzuentwicklen.

Und wenn's SO speziell ist dass die aktuellen SBCs nicht ziehen bist Du ohnehin bei Spezialentwicklungen wo ich dann allerdings die Notwendigkeit eines general purpose OS in Frage stellen würde (auch weil das anzupassen wahrscheinlich am Ende den Hauptaufwand darstellen würde).

Meine Expertise liegt im Bereich Hardwareentwicklung eher bei low-power Lösungen für Heimautomatisierung, und dazu gehört nun die aktuelle Linie der SBCs nur eher bedingt (die fressen ein gut 100-1000-faches an Strom). So gesehen bin ich da jetzt wahrscheinlich nicht der richtige Ansprechpartner. Die Diskussion hatten wir letztens (anderorts) und jemand der sowas macht sprach dabei von Entwicklungskosten "im mittleren bis oberen fünfstelligen Bereich, und um auf erträgliche
Herstellkosten bei der Fertigung zu kommen, müsste man schon einige tausend Stück fertigen lassen."

Ich glaub's ihm halt einfach mal. Verifizieren kann ich's nicht.

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There's a typo in the Bible.
It should read "The geek shall inherit the earth".

Ich würd mal sagen, der SBC-Zug ist abgefahren, da gibt's inzwischen mehr
auf'm Markt als es Markt dafür gibt. Sofern Du nicht irgendeine spezielle
Anwendung im Kopf hast bei der Du sicher bist, dass sie einschlägt UND nicht
von den bereits vorhandenen SBCs abgedeckt ist würd ich sagen Du wärst besser
beraten einen der existenten SBCs zu nehmen und weiterzuentwicklen.

Nichtkommerziell reicht vollkommen aus...

Anreiz - diese Diskussion, wobei die Mail nicht ganz redlich/objektiv war, das Problem ist ja länger bekannt:
http://mail.fsfeurope.org/pipermail/discussion/2016-April/010912.html

Ok, jetzt verstehe ich den Kern!

Da wirst du wohl wie die Chinesen von ganz unten beginnen müssen und erstmals eine saubere, NSA-freie CPU in die Hand bekommen müssen.

Ich habe den Gedanken eine Zeit lang bezüglich Netzwerkequipment mit mir rumgeschleppt. Europa müßte, wie es die Chinesen vorgemacht haben, von Null weg, high end Router, Firewalls und Switches zu produzieren beginnen. Denn dort ist meines Erachtens der Angriffsvektor Nummer eins.

Mit freundlichen Grüßen Lukas

Proprietäre blobs sind dein geringstes Problem bei der Entwicklung vollkommen freier Hardware! Mal ganz abgesehen von der nicht vorhandenen Qualitätskontrolle der Treiber bei "offenen Plattformen" und den Performance Tradeoffs.

Du müsstest schon ein Semicondutor-Engineering-Team zusammenstellen, welches dir auf Basis aktueller ISAs einen Custom-ASIC zusammenwürfelt, da man davon ausgehen muss, dass jeder aktuell erhältliche Chip µ-Code enthält, welcher die Integrität des Systems negativ beeinflussen kann. Paranoia at its best, maybe, aber es ist (m.E.n.) der einzig vernünftige Weg. Und dann wird aus deinem ambitionierten Projekt schnell ein Fass ohne Boden.

Proprietäre blobs sind dein geringstes Problem bei der Entwicklung vollkommen
freier Hardware! Mal ganz abgesehen von der nicht vorhandenen
Qualitätskontrolle der Treiber bei "offenen Plattformen" und den Performance
Tradeoffs.

Sind ja nur Folgeerscheinungen schlechter/nicht zugänglicher Dokumentation der Hardware.

Du müsstest schon ein Semicondutor-Engineering-Team zusammenstellen, welches dir auf Basis aktueller ISAs einen Custom-ASIC zusammenwürfelt, da man davon
ausgehen muss, dass jeder aktuell erhältliche Chip µ-Code enthält, welcher die
Integrität des Systems negativ beeinflussen kann.

Richtig, z.B. jede PCI-Karte ... Aber MIPS64 ist m.E. noch durchschaubar, der Rest muss wenigstens dokumentiert und austauschbar sein (z.B. Grafik).

Sind ja nur Folgeerscheinungen schlechter/nicht zugänglicher Dokumentation der
Hardware.

Dokumentationen sind vor allem bei chinesischen ARM-SoCs ein Graus, da sind selbst die Exynos-SoCs besser dokumentiert.

Aber MIPS64 ist m.E. noch durchschaubar, der Rest muss wenigstens dokumentiert
und austauschbar sein (z.B. Grafik)

Die ARMv8-basierten Cortex-Blöcke sind auch oftmals noch gut dokumentiert und verständlich. Bei der Grafik stoßen wir dann allerdings gegen eine Mauer. Afaik gibt es lediglich ein paar (massiv veraltete) Vivante und SiS-IPs, welche man GPU-seitig nutzen könnte, da sie ausreichend dokumentiert sind und ihre Integration kein Beinbruch ist. Zur Performance muss ich dann aber kein Wort mehr verlieren.

Die ARMv8-basierten Cortex-Blöcke sind auch oftmals noch gut dokumentiert und
verständlich. Bei der Grafik stoßen wir dann allerdings gegen eine Mauer.

Bei ARM gibt's Kurioses wie TrustZone und beim Raspberry PI hat man schon beim Booten fraglichen Code...

Beim "Logik-Lego" ist das durchaus zutreffend. Allerdings ist Trust Zone kein Must-have. Als IP-Kunde kannst du bei ARM (für einen Mammutbetrag) einen fertigen ARMv8-A-Block lizenzieren und selbst modifizieren. Was glaubst du, wie HiSilicon bspw. die A57-CPUs in NoCs für Switches "GCHQ-frei" bekommt?

06.04.2016, 17:40 Uhr - Editiert von User587913, alte Version: hier

Was glaubst du, wie HiSilicon bspw. die A57-CPUs in NoCs für Switches
"GCHQ-frei" bekommt?

Gar nicht vermutlich.

Dass ARM die cores in etlichen Versionen lizensiert, ist klar, aber tatsächlich modifizieren werden die cores wohl nur große Chiphersteller wie Samsung, NXP usw. und der Rest der Welt kauft von dort den fertigen i.MX6.

Mit der Vermutung liegst du leider etwas daneben. HiSilicon lizenziert zwar IP wie die Cortex-CPUs oder CCN-Fabric, modifiziert sie allerdings ziemlich heftig. Müssen sie auch, schließlich werden die Dinger in Huawei-Switches in der VR China eingesetzt, dementsprechend streng sind die Vorschriften.

OK, war mir nicht bewusst dass HiSilicon auch so ein großer Chiphersteller ist. 500 Leute arbeiten da am CPU-Design...

Macht ja nichts. Bis vor einem Jahr war mir ebenfalls nicht bewusst, wie viel Manpower und Kohle die Jungs in China eigentlich in die Entwicklung stecken. Da ist man nicht mehr besonders weit von Samsung LSI in Austin (Mongoose) und San Diego (Shannon-IP/LTE) entfernt...

Macht ja nichts. Bis vor einem Jahr war mir ebenfalls nicht bewusst, wie viel
Manpower und Kohle die Jungs in China eigentlich in die Entwicklung stecken.

Mich wundert in dem Zusammenhang das hier:

https://en.wikipedia.org/wiki/Loongson#Godson_microprocessor_specifications

Hatte ich vor ein paar Tagen gefunden - dachte mir, dass die Daten schlechter sind als erwartet (vgl. Intels 14nm usw.) und das sind Desktop-Boards.

Im Gegensatz zu chinesischen ARM-Chips, die mit lizenzierten Blöcken arbeiten, ist der Loongson eine komplette Eigenentwicklung auf Basis von MIPS64. Gepaart mit den schlechten verfügbaren MIPS-Compilern ist es nicht verwunderlich, dass der Loongson verhältnismäßig schlecht aussteigt.

Anderer Anwendungsbereich, aber Cavium erreicht viel mehr mit MIPS64: http://cavium.com/OCTEON_MIPS64.html

µ-Code-Optimierung + Custom-Compiler. Ich hätte dazuschreiben sollen, dass frei verfügbare MIPS-Compiler eine eher schlechte Performance liefern, und nicht pauschal alle. Pardon.

06.04.2016, 21:46 Uhr - Editiert von User587913, alte Version: hier

aber tatsächlich modifizieren werden die cores wohl nur große Chiphersteller
wie Samsung, NXP usw. und der Rest der Welt kauft von dort den fertigen i.MX6.

Nicht ganz - du kannst problemlos den Quellcode für die Prozessoren haben, modifizieren und den auf die Funktionsblöcke, die du für einen Halbleiterprozess oder FPGA deiner Wahl hast, kompilieren.
Der Aufwand lohnt sich halt nur, wenn du besondere Anforderungen oder enorme Stückzahlen hast. Aber die SoftCore-Route wäre im Bereich des im KMU/Uni-Massstab Möglichen.

Naja... abgesehen davon dass der Poster da ein klein wenig 'ne Agenda hat, mir wär so noch kein System untergekommen bei dem man TEE nicht entweder rückstandsfrei abschalten konnte oder es überhaupt vorhanden ist.

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Gibt aber derzeit kein erschwingliches, desktop-taugliches ARM-Board.

Aber selbst wenn CPU-Designs mehr oder weniger offen sind - kann nicht Malware (im weitesten Sinn) auch darin versteckt sein oder gar sogar im Fertigungsprozess danach hardwaremaessig eingeschleust werden?
(Z.Vgl.: Frueher galt das BIOS oder z.B. Festplattencontroller ja als doch noch recht sicher, in den letzten Jahren aber auch zunehmend Ziel. Also nur noch selbstprogrammierte FPGAs?)

Gruss,
j.

Ein Prototyp in der Komplexität?(Allerdings ARM, TigerSHARC und custom logic) Übern Daumen 50K, je nachdem wieviele Iterationen du brauchst. Also mit erfahrenen Leuten und der entsprechenden Ausstattung. Wenn du beim Entwurf wie beim durchschnittlichen µC-Projekt vorgehst, dann kommt nach oben offen Lehrgeld dazu.

Wieviel du wohl von den Linux-Ports für Ci20/40 recyclen kannst?

Ein Uni-Institut oder assoziertes FabLab hätte da ggf. einen massiven Vorsprung bei den Werkzeugkosten.

Das Wandboard (http://wandboard.org/index.php/about ) duerfte aehnlich dem sein, was du beschreibst (non-profit, Linux, Hardware recht aktuell).

Je nach Komplexitaet kann es natuerlich beliebig ausarten. Im einfachsten Fall ist die Verschaltung der Kernkomponenten kompatibel zu einem bestehenden System. Damit kann man bestehende Linux-Distributionen als Unterbau uebernehmen und sich primaer damit beschaeftigen, was aufs Board kommt (z.B. WLAN, etc.).
Wenn man auch am SoC bzw. Mikroprozessor herumspielen will, wird es schnell richtig teuer. Zwar gibt es auch da schon Bausteinsysteme (z.B. http://www.pulp-platform.org/, moeglicherweise auch andere), aber die Herstellungskosten sind nur bei richtig hohen Stueckzahlen ertraeglich.

Wenn kommerzieller Erfolg auch ein Kriterium ist, wird es ungleich schwieriger (economy of scale!), aber das ist dir vermutlich eh bewusst. Exemplarisch ein paar Zahlen zum Entwurf des Parallella Boards:
http://www.eetimes.com/author.asp?doc_id=1327192

Sei epsilon < 0...

http://www.pulp-platform.org/ ist alles open source und auf RISC-V Basis. Da du ja keine Performanceangaben gemacht hast, ist das wahrscheinlich das Flexibelste, das du zur Zeit findest.

Sollte schon ein performantes desktop-board sein. Für die Schnapsidee IoT gibt es schon Zeug wie Sand am Meer...

Wir ziehen einfach ein eigenes Geizhals-CPU-Lab hoch. Genügend Hirn für so etwas sollte es ja geben.

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