El SkyWater 130nm PDK je otevřená sada pro návrh procesů CMOS, která způsobila revoluci v přístupu k výrobě integrovaných obvodů. Díky spolupráci mezi Googlem a SkyWater mohou nyní návrháři zkoumat a vyrábět své vlastní čipy bez nutnosti drahých licencí. V tomto článku vám to vysvětlíme Vše, co potřebujete vědět o SkyWater PDKod instalace po podporované nástroje a osvědčené postupy.
Být a open source projektSkyWater PDK nabízí komunitě návrhářů možnost experimentovat a zlepšovat své návrhy dostupné softwarové a hardwarové nástroje. Přestože tato stavebnice ještě není připravena pro sériovou výrobu, představuje pro ni jedinečnou příležitost vývoj a ověřování nových návrhů integrovaných obvodů.
Co je SkyWater PDK?
SkyWater PDK je a sada pro návrh procesu (PDK) založené na 130nm technologii SkyWater Technology Foundry. Byl spuštěn jako open source projekt s cílem demokratizovat přístup k návrhu integrovaných obvodů.
I když tento PDK není v současné době zaměřen na sériovou výrobu, je ideální pro Validace návrhu a vytvoření testovacích čipů. Google a SkyWater pokračují v interním testování a in-silicon validaci zveřejněných dat.
Nástroje kompatibilní se SkyWater PDK
Jedním z nejzajímavějších aspektů SkyWater PDK je podpora pro více návrhové a simulační nástroje. Mezi nejvýznamnější patří:
- magie: Software pro návrh integrovaných obvodů, který umožňuje vytváření rozvržení, ačkoli jeho použití může být pracné kvůli jeho manuálnímu rozhraní.
- OpenLane: Automatizovaný tok návrhu založený na open source nástrojích, který usnadňuje umístění a směrování standardních buněk.
- Qflow: Sada nástrojů pro automatický návrh, která umožňuje integraci SkyWater 130nm, ačkoli její kompatibilita je částečná.
- ngspice a Cadence Spectre: Dva široce používané simulátory pro ověření obvodu.
Zatímco některé nástroje jako OpenLane usnadňuje proces návrhu, integrace se SkyWater PDK může vyžadovat další práci a vlastní úpravy.
Architektura a bloky SkyWater PDK
SkyWater PDK zahrnuje různé designové bloky které usnadňují vytváření vlastních okruhů:
- I/O buňky: Kolekce buněk a primitiv, které umožňují sestavení vstupních a výstupních kruhů.
- Vstupní a výstupní vyrovnávací paměti: S různými kapacitami spotřeby a režimy konfigurace.
- Referenční generátor: Používá se k poskytování referenčních napětí některým blokům PDK.
Výzvy a úvahy při používání SkyWater PDK
Přestože je SkyWater PDK mocným nástrojem, má jisté Omezení a výzvy zvážit:
- Křivka učení: Některé nástroje vyžadují pokročilé znalosti v oblasti návrhu obvodů.
- Omezení ve výrobě: V současné době není orientován na hromadnou výrobu, ale na validaci a testování.
- Dostupnost dokumentace:Přestože se jedná o otevřenou iniciativu, některým technickým aspektům nemusí chybět podrobná dokumentace.
Komunita s otevřeným zdrojovým kódem však implementovala několik vylepšení a vytvořila další zdroje, aby se PDK snadněji používal. SkyWater PDK se stal klíčovou referencí pro experimentování a vývoj nových návrhů integrovaných obvodů. Navzdory svým výzvám nabízí designérům a výzkumníkům jedinečnou příležitost pracovat s pokročilými nástroji bez omezení duševního vlastnictví.