Der Vortrag stellt den PicoNut-Prozessor vor, einen freien, RISC-V-kompatiblen Prozessor, der seit 2024 von Studierenden der Arbeitsgruppe "Effiziente Eingebettete Systeme" (EES) an der TH Augsburg entwickelt wird. Die Arbeitsgruppe EES befasst sich schon seit vielen Jahren mit der FPGA-Entwicklung und nutzt primär Open-Source-Software, um innovative und effiziente Lösungen für eingebettete Systeme zu erstellen. Programmierbare Logikbausteine (FPGAs) ermöglichen es, eigene digitale Hardware zu entwickeln und das zu einem geringen Kostenaufwand.

Der PicoNut-Prozessor ist modular aufgebaut und erweiterbar. Zukünftig sollen auch komplexe Systeme mit Peripherie und KI-Beschleunigern entworfen und simuliert werden können.

Die Präsentation behandelt die folgenden Themen:

• Die FPGA-Entwicklung mit freien Tools wie der OSS CAD Suite und freier Hardware
• Die PicoNut-Architektur und den aktuellen Stand des Projektes
• Das Debugging mit GDB und OpenOCD
• Die Simulationsumgebung für Video- und Audio-Peripherie

Ziel der Präsentation ist es, zu zeigen, wie Studierende durch die Arbeit am PicoNut-Prozessor den Entwurf von RISC-V-Prozessoren und die Co-Entwicklung von Hardware und Software erlernen und üben können. Durch die praktische Erfahrung mit der Entwicklung und dem Testen von RISC-V-Prozessoren können Studierende ihre Fähigkeiten in den Bereichen Computerarchitektur, Embedded Systems und Software-Entwicklung verbessern.

RISC-V ist ein freier und offener Befehlssatzarchitektur-Standard für Prozessoren und damit ein Schlüsselelement für digitale Souveränität in Deutschland und Europa, wenn es um Hardware-Entwicklung geht. Open-Source-Software und freie Hardware zusammen sorgen dafür, dass man sich weniger von proprietären Lösungen abhängig macht und die Innovationskraft von Unternehmen und Forschungseinrichtungen gesteigert wird.