La entrega de premios del Concurso Open Hardware 2020, celebrada el 23 de septiembre, ha tenido que ser on line por la crisis del coronavirus, y no ha permitido a Borja Morcillo, ganador en la categoría de estudiante pregraduado, viajar hasta las instalaciones de Xilinx, la empresa organizadora. Su tutor, José Manuel Mendías, del Departamento de Arquitectura de Computadores y Automática de la Facultad de Informática, informa de que "Xilinx es una tecnológica estadounidense líder mundial en la fabricación de FPGA (Field-Programmable Gate Array), que son dispositivos microelectrónicos formados por millones de bloques de lógica hardware cuya interconexión y funcionalidad puede ser configurada por un diseñador para que el dispositivo tenga una aplicación específica". El Concurso entrega anualmente seis premios, dos de ellos en la categoría de estudiantes, que es donde ha triunfado Borja Morcillo, y en todos los proyectos se valora la complejidad técnica, la implementación, la innovación, un informe escrito y que el diseño sea reutilizable. Ahí encajan perfectamente tanto el trabajo de Morcillo como el del finalista Fernando Candelario, también complutense.
El profesor José Manuel Mendías explica que el Open Hardware es uno de los concursos más prestigiosos en su área y "en la edición 2020, a pesar de la pandemia, se han inscrito más de 400 participantes de todo el mundo". Los dos alumnos de Ingeniería de Computadores, Borja Morcillo y Fernando Candelario, se presentaron en la categoría de pregraduados con sus proyectos del TFG (trabajo de fin de grado), codirigidos por José Manuel Mendías y Carlos González, y Morcillo se ha convertido en el primer estudiante español que lo gana.
Los proyectos que se presentan, de acuerdo con Mendías, son de "diseño estrictamente hardware, en los que hay que desarrollar un producto microelectrónico final". De ese modo, Morcillo ha desarrollado un looper con efectos para poder conectar distintos instrumentos, mientras que Candelario ha creado un piano digital que sintetiza el sonido de un piano, en el que a partir de una aplicación móvil se envía un fichero que codifica las pulsaciones que haría un pianista sobre un piano para generar el sonido como si fuera un piano de verdad.
El ganador se lleva 1.500 euros, y, "sobre todo, una gran repercusión internacional dentro de un campo muy especializado, porque comparativamente a otras áreas de la informática hay muy poca gente que se dedique al diseño hardware. En Europa son contadas las empresas que lo hacen, ya que la industria microelectrónica está localizada principalmente en Estados Unidos y en Asia".
El premiado
Mendías informa de que Borja Morcillo, con su proyecto "Multi-track & Multi-effect Sound Looper", ha sido el ganador ex aequo con un proyecto mixto entre las universidades de Cambridge y Edimburgo, "quedando por delante de proyectos de prestigiosas universidades como ETH Zürich, KU Leuven o Politecnico di Milano". De manera más específica, el proyecto de Morcillo consiste en el "diseño de un dispositivo hardware destinado a la creación de música en directo, capaz de grabar fragmentos de sonido y reproducirlos en bucle. El sistema construido dispone de múltiples pistas para grabación, que son sincronizadas entre sí de forma automática y que pueden superponerse (overdub) de manera ilimitada. Además, presenta varias entradas y salidas de audio de alta fidelidad que pueden ser conectadas a los instrumentos y equipos musicales que se desee. También es capaz de aplicar simultáneamente diversos efectos al sonido, encadenándolos en el orden que especifique el músico, entre ellos: delay, overdrive, fuzz, compresor, flanger, filtros (Hi-Cut / Lo-Cut) o trémolo. Puede ser controlado localmente a través de un monitor y teclado convencionales, o remotamente desde una app iOS a través de un enlace Bluetooth. El desarrollo de la app de control también ha formado parte del proyecto".
El propio Morcillo reconoce que presentarse al concurso fue más por el ánimo de los tutores que por iniciativa propia, porque él pensaba que era inalcanzable conseguir ningún galardón. Explica que para su dispositivo hardware ha hecho lo que ha querido, y eso también se lo agradece a los tutores, porque no le han conducido "a una opción más fácil que ya hubiese hecho con anterioridad o que estuviese probada". Añade que en el desarrollo de hardware siempre hay mucha incertidumbre al comenzar un diseño y puede funcionar o no. En su caso sí lo ha hecho, "ha habido suerte".
Morcillo, que ya ha terminado el grado de Ingeniería de Computadores, aunque va a seguir involucrado con la Facultad con la realización de un máster, echa de menos haber tenido una celebración como la de otros años en este Concurso, que implicaba ir a visitar las instalaciones punteras de la empresa organizadora. El diseño de este dispositivo ganador se ha subido gratis a Internet para que cualquiera se lo pueda descargar, "trastear con ello o fabricar otro igual, de ahí no se saca beneficio, pero tampoco se presenta uno a un concurso con esa intención, el beneficio ya ha sido llevarse el premio, tanto para el currículum como para uno mismo".
En la ceremonia de entrega de premios, Ivo Bolsens, vicepresidente de Xilinx, reconoció expresamente el buen trabajo de Borja Morcillo y la presentación que hizo, al tiempo que felicitó a los profesores por la "excelente labor formativa que realizan y que da como resultado a unos profesionales tan preparados".
El finalista
De acuerdo con Mendías, Fernando Candelario ha quedado finalista con su proyecto "Piano MIDI Player Soc", que consiste en el desarrollo de un intérprete hardware de archivos MIDI (Musical Instrument Digital Interface). El dispositivo "es capaz de sintetizar, en tiempo real y en alta fidelidad, el sonido correspondiente a cada una de las 88 teclas de un piano y mezclarlo según las órdenes contenidas en el archivo. La arquitectura es altamente paralela y escalable, tanto en el número máximo de pistas MIDI compatibles, como en el grado de polifonía (número de notas capaces de sonar al mismo tiempo). Además, el sistema dispone de conectividad Bluetooth para que, desde una app Android también desarrollada como parte del proyecto, el intérprete MIDI pueda recibir los archivos a reproducir y que la melodía generada pueda simultanearse con notas y acordes tocados desde el teclado virtual que también facilita la app".
Candelario cuenta que se le ocurrió el proyecto a partir de otro teclado de piano, "más básico que había desarrollado a partir de tercero de carrera" y se quedó con las ganas de hacer algo más grande, que pudiera coger uno de esos archivos MIDI y poder tocar canciones que se pueden encontrar por Internet.
Al igual que en el caso de Morcillo, trabajó con total libertad, comenzando con el desarrollo de una serie de programas de pruebas antes de poder hacer el diseño hardware y luego se volcó con su tutor para conseguir hacer un sonido que sonara realmente a piano, "gracias a la Wavetable, la técnica de síntesis de audio que utilizan los pianos comerciales, que permite que este hardware ofrezca el timbre propio del piano, y aunque al principio fue complicado, el sistema empezó a destacar de maravilla en cuanto se interpretó bien el archivo en un circuito".
Tras terminar el grado, Candelario ya ha comenzado a hacer una serie de entrevistas de trabajo "prometedoras" en las que seguro que le ayuda el haber sido uno de los 32 finalistas de un prestigioso concurso donde se han presentado 400 proyectos.
