编辑:张倩、蛋酱
虽然是 130nm 工艺,但究竟是免费的,还有教程手把手教,还要啥自行车?
昨天,谷歌开源博客 [1] 宣告,该公司硬件工具链团队正在启动一个新的开拓者门户网站,来帮助小型开拓者社区开启自己的 Open MPW shuttle 项目。谷歌将通过这个网站帮助小型开源芯片项目进行芯片制造,而且是免费的。

MPW 指的是多项目晶圆(Multi Project Wafer),即将多个利用相同工艺的集成电路设计放在同一晶圆片上流片,制造完成后,每个设计可以得到数十片芯片样品,这对付原型(Prototype)设计阶段的实验、测试已经足够了。MPW 有点类似于拼团,晶圆厂会给出一个特定时间,让芯片公司一起流片(Tape Out),这个过程也称为 Shuttle。[2]
一样平常来说,每次 Shuttle 的用度是由所有参加 MPW 项目的公司按照 Die size 来分摊的。但在谷歌的 Open MPW shuttle 项目中,这些用度已经被免除了。
Open MPW shuttle 项目于 2020 年 11 月在芯片设计做事平台 Efabless 上展开,流片在开源的 SkyWater 130nm 工艺上完成。该项目对所有人开放,只要你的项目是完备开源的,并知足其他一些哀求。项目的制造、包装、评估 PCB 板和运输用度均由谷歌承担。
项目主页:https://platform.efabless.com/open_shuttle_program
这个活动得到了很多开拓者的拥簇:MPW-1 在一个月内收到了 45 个设计提交,MPW-2 在 30 天内收到了 56 个提交。今年 3 月份结束的 MPW-5 活动收到了来自 19 个国家的 78 个芯片项目提交,这一活动的参与度也达到了创记录的水平。
每个项目都有固定的 2.92mm x 3.52mm 用户区域和 38 I/O 引脚,还供应了必要的测试根本举动步伐,用来在提互换片之前验证芯片的规格和表现。
下一期 MPW-6 开源项目提交截止日期定于 2022 年 6 月 8 日。MPW-6 提交的作品将在 8 月尾完成晶圆制造,封装和组装启动。10 月中旬,项目提交者就会收到自己设计的芯片零件和组装板。
为了帮助大家更顺利地设计出自己的芯片,谷歌特殊推出了一个新的开拓者网站,包含各种入门教程和操作指南:
网站地址:https://developers.google.com/silicon
这个网站供应了「Get started」、「Featured tools」等几部分内容,
「Get started」包含了从入门到精通的多阶段学习路径。
新手阶段,「Curious about the program」模块包含过往所有的 MPW 项目提交,供想要参与的开拓者参考;「New to silicon design」则供应了芯片设计流程的代码示例。
入门之后,开拓者可以参考「Create a new Project」的内容连续开展设计,这部分指南包含了提交之前须要做好的所有事情;此外,「Bring your own GDS」供应了创造 GDS 文件的方法。
此外,这个网站还先容了一些帮助加速芯片设计的特色开源工具:
谷歌为什么要推出这样一个项目?
谷歌在博客中先容说,Open MPW shuttle 项目的推出紧张是基于两点思考,一是摩尔定律即将走向闭幕,传统的往有限的硅片上塞入更多晶体管的做法已经不可持续,因此我们须要开拓更高效的专用硬件加速器;二是随着万物互联趋势的发展,IoT 设备的数量正呈指数级增长,但当前的环球芯片供应链正面临困境,盛行 IC 的交付韶光有时会超过一年,因此,我们有必要充分发掘环球现有芯片代工厂的产能,借助他们的成熟节点工艺来办理供应不敷问题。
像 SKY130(一种 130nm 技能)这样的成熟流程节点就为 IoT 运用原型供应了一种很好的方法,这些运用常日须要平衡本钱、功耗与性能,并在设计中利用 analog block 和数字逻辑的稠浊。它们供应了比尖端工艺节点更快的周转速率,而价格只是它的零头,同时大幅缩减了芯片设计的试错、迭代韶光。
有哪些项目参与了往期流片?
截至目前,谷歌已经帮助大约 250 个开源项目完成了流片。
这些项目包括:
小型数字、仿照和稠浊旗子暗记设计;仿照、SRAM、ReRAM 天生器;专用加密、ML 运算加速器;一些有趣的设计,比如数独加速器、吉他弦物理建模、俄罗斯方块或 Wordle 填字游戏的硬件版本等;许多片上系统设计,从屡获殊荣的 RISC-V 内核到更大一点的 Linux-capable 64-bit SoC 搜罗万象。参与流片的项目要知足哪些哀求?
参与流片的开源项目需知足以下哀求:
该项目必须针对当前支持的 130nm 工艺 SkyWater Open PDK。该项目必须发布在与 git 兼容的 repo 上并且可以公开访问。项目的顶层必须包含已批准的开源容许协议 LICENSE 文件,必须标注第三方源代码,并且源代码必须包含精确的标题。repo 必须包含项目文档并遵守 Google 的原谅性措辞指南。项目必须完备开放。该项目必须包含一个 GDSII 设计,且它必须可以从项目中包含的源代码中复现。项目必须利用基于 Caravel repo 的通用测试工具和 padframe。新项目该当从复制或 fork Caravel User Project repo 以及利用 user_project_wrapper 实现他们的项目开始。Caravel repo 配置为项目中「caravel」目录下的子模块。把稳,不须要初始化或克隆 Caravel 子目录来完成或提交项目。有关更多解释,请参阅项目 README。项目必须成功通过 Open MPW 预检讨工具,包括利用 OpenLane 流程的引用版本的 LVS 和 DRC clean。项目应履行并通过仿照测试 bench,以便将其设计集成到 Caravel 中。Caravel User Project 供应了如何实现这一点的示例。参考链接:
[1]https://opensource.googleblog.com/
[2] https://www.jianshu.com/p/face2258013d