IM4000 är i grunden IM3000 som dubbelkärna

Den nya IP-kärnan IM4000 är förenklat en dubbelkärnig version av föregångaren IM3000. Med AI-accelerator som tillval. Och en mjukvaruarkitektur som numera utnyttjar öppenkodsprojektet LLVM.

Imsys har 40 år på nacken och den ursprunglige teknikchefen Stefan Blixt, 80 fyllda, har just pensionerat sig.

Elektroniktidningen får en stund på Zoom med hans efterträdare Dag Helmfrid, och med nye vd:n sedan i somras, Jonas Wærn.

Den nya processordesignen släpptes strax efter nyår och finns nu att testa på utvecklingskort vilket gör införsäljningen lättare.

jonas_waern

– Vi slår på trumman så mycket vi kan och sitter dagligen i olika kundmöten, berättar Jonas Wærn.

– Under våren är vårt absoluta mål att få till ett par stora – eller små – samarbeten.

Edge och AI är heta nischer. Under samtalet lyfter Imsys även fram fordon, som IM4000 är kvalificerad för. Ett svenskt företag med produkter i förarhytten är intresserade.

Men Imsys hårdvara är extremt adaptiv. Så vad gäller potentiella tillämpningar finns många sorters kunder. Hörsel­hjälpmedel, gasdetektorer, projektorer, komponenttestare och satellitmottagare är tidigare design wins.

– Vi är stolta över vår hårdvara, men magin ligger mer i mjukvaran, säger Jonas Waern.

Därför behövs ett öppet sinne.

– Vi behöver vara olika versioner av Imsys gentemot olika kunder. Vad vill vi sälja? Hur ska vi approchera dem? Hur ska vi ta betalt? Och hur ska vi se till att vi kommer framför beslutsmakarna?

– Vi vill att kunderna känner att det vi kommer med gör deras jobb lättare.

Kunder pekar exempelvis på strömsnålhet och på att kärnan är liten.

Men Imsys klart coolaste claim to fame är möjligheten att skräddarsy instruktionsuppsättningen (ISA). Där andra processorfamiljer låser sig vid arkitekturer som x86 eller Arm, laddar en Imsysprocessor sitt ISA från minnet när den startas.

Det ger ytterligare en nivå av anpassning i mjukvaran. Det går att optimera instruktionsuppsättningen för specifika tillämpningar och den blir dessutom framåtkompatibel – kan fortsätta att ändras, specialiseras och skräddarsys i evighet allteftersom kravbilderna förändras.

dag_helmfrid

– Om du har produkter som lever länge så kommer du att kunna göra en uppdatering även av instruktionsset och accelererade instruktioner, säger Dag Helmfrid.

De första generationer­na Imsysprocessorer använde i princip programspråket Javas maskinspråk som ISA. Idag används i princip ett ISA från öppenkodsprojektet LLVM. Instruktionerna är inte identiska men så strukturellt lika att det är lätt att översätta mellan dem.

Genom att på detta vis ansluta sig till LLVM-världen får Imsys tillgång till en samling språk­oberoende utvecklingsverktyg.

Dessutom gör den gemensamma ISA:n att tröskeln är lägre för att addera stöd för ytterligare LLVM-språk till Imsys processorer, än att addera det till processorer med egna instruktionsset.

Idag stöds C via LLVM. Även Java kommer att få stöd via LLVM utöver det redan existerande ISA-stödet för Java.

Elektroniktidningen frågar om det växande språket Rust, som bland annat ger sig in på C:s nischer. Det visar sig att Imsys gjort lämplighetsstudie med godkänt resultat.

– Det finns ett intresse för Rust men vi har inga konkreta planer.

Imsys har med åren varit partner i en lång rad forskningsprojekt kring språk och datorarkitektur och så kommer företaget att fortsätta arbeta.

– Vi har ett pågående samarbete med Rise där man vill använda IM4000:s flexibilitet för forskning på olika språk, bland annat titta på WebAssembly för att på ett säkert sätt programmera IoT-enheter.

WebAssembly är tänkt som ett effektivare alternativ till Java­script för tillämpningar som körs i webbläsare.

Imsys nya processor IM4000 är en mix av komponenter som utvecklats under de senaste åren. Här finns bland annat en nätverksarkitektur och en åttabitars AI-accelerator kallad Alice som tagits fram i samarbete med KTH. Den är ett tillval och även den mikroprogrammerbar.

IM4000 kompletteras med önskade gränssnitt och tillverkas som chip av kunden eller kanske i partnerskap. Man kan tänka sig kretsar som är mer eller mindre specialiserade på en specifik tillämpning.

Den, och även Alice, kan även levereras som en ren IP-kärna.

Kärnan kan konfigureras, och på nästa nivå finns alltså möjligheten att skräddarsy även ISA:t genom att exempelvis addera extrainstruktioner för FFT eller kypto.

Ovanpå det kan tillämpningar utvecklas på normalt sätt. Operativsystemet FreeRTOS stöds.

IM4000 är fordonscertifierad och klarar bland annat lockstep, att båda kärnorna kör samma program som skydd mot transienta fel.

Den kan tillverkas i 22 nm hos Global Foundries.

– Och klarar vi 22 nm kan vi även klara mer kostnadseffektiva processer som 40 nm, säger Dag Helmfrid.

I julas lyfte Imsys fram en av sina konsultpartners sedan två år – Shortlink. Imsys har ett litet ekosystem av mikroelektronik- och asicföretag. Där ingår även exempelvis lilla Cognicatus i Linköping.

– Mycket av de här samarbetena baseras på tidigare kontakter. Tanken är inte att vi ska göra backend och chiptillverkning själva. Vi jobbar med kompetenta partners. Vi gör ett chip lite då och då. De gör chip hela dagarna, säger Dag Helmfrid.

Jonas Wærn lägger till:

– Vi är inte ett virtuellt företag utan i allra hösta grad eget företag med kontor och tio, elva anställda, snart tolv. Men vi behöver se till att vi kan få rätt kompetens vid rätt tid i produktlivskurvan. Då är det lättare att jobba i de topparna och dalarna med partners, än att anställa.

Verksamheten tillhör Imsys. Samtidigt är dessa konsulter inte bara partners i utvecklingen utan hjälper också i kontaktnätet och ekosystemet.

– De är skickliga och agila – vi slår gärna på deras trumma! säger Jonas Wærn.

I år har Imsys tagit det något överraskande initiativet att köpa upp ett rent mjukvaruföretag, Forensiq One, som utvecklar ett program som gör analyser av digitalt bevismaterial.

Sherlock Holmes använde ett förstoringsglas. En modern detektiv samlar ihop de misstänktas mobiler, tömmer dem på data och startar upp Forensiq Ones program Case Investigator, där en wizard bygger upp en databas över vem som chattat med vem och vad som skickats och i vilken ordning det skett.

– Det finns intressanta aspekter som vi kan samarbeta inom, säger Jonas Waern.

Personalen på Forensiq One har hög mjukvarukompentens och det finns komponenter i bland annat användargränssnittet som kan vara intressanta för Imsys.

Tillämpningen digital forensik kan kännas avlägsen från Imsys hårdvaruprodukter. Men det finns åtminstone ett spännande uppslag till synergi med Imsys AI-accelerator: man kan tänka sig att digital forensik automatiskt skulle kunna märka upp bilderna på telefonerna med vilka personer eller objekt som finns på dem.

En tidigare Imsysprocessor finns bland annat i en gasmätare