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[新资讯] 世界首个开源PDK 谷歌做到了

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Lacy 发表于 2020-7-9 11:59:58 | 显示全部楼层 |阅读模式

IT天空 定制版高速U盘 64G/128G/256G | 固态U盘 256G Pro/512G Pro


  一颗芯片的诞生,需要经历芯片设计、制造、封装和测试等步骤,其中芯片设计和制造是最为核心和困难的环节,但相对设计而言,因为受资金和技术的限制,晶圆制造厂更为稀缺。对于任何人而言,如果想要制造芯片,在已经拥有RTL(电阻晶体管逻辑电路)的前提下,还需要克服两大障碍,一是从芯片代工厂获得工艺设计套件(PDK),二是有足够的资金支付制造费用。

  PDK即Process Design Kit 工艺设计包,是连接IC设计公司、代工厂和EDA公司的桥梁。PDK包括设计规则文件、电学规则文件、版图层次定义文件、SPICE仿真模型、器件版图和期间定制参数。而PDK是将RTL转化为物理芯片的关键步骤,也是实流程开源的障碍,因此想制造自己的芯片,就要有一套可制造且开源的PDK。

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  但在未来,制造自己的芯片将成为可能。最近,Google的软件工程师Tim Ansell宣布了同SkyWater合作的第一个可制造的、开源的PDK——SkyWater PDK.另外,无需承担昂贵的制造费用,Google也将提供完全免费的芯片制造流程。

  免费获得SkyWater PDK的条件

  尽管Google的免费开源芯片能够提供给所有人,但也有一定的条件。

  申请获得免费SkyWater PDK的用户自己的设计必须开源,其次芯片的制程限制在130nm工艺节点,同时,用户需要向efabless.com上传一份开源的Git URL.最终,Google会在申请报名的名单中选择40个用户团队,为其提供10平方毫米的晶片模具,大约100个流片。


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  除了提供免费的芯片制造流程外,获得申请资格的团队也无需自己找代工厂代工,Google的合作伙伴SkyWater将为其生产代工。

  SkyWater是一家总部设在美国且拥有美国DMEA认证的集成电路和微设备生产商,专门从事先进的创新工程服务和各种差分集成电路(IC)的批量生产。此外,SkyWater还为航空航天、国防、汽车、云与计算、消费、工业、物联网和医疗等市场的客户提供服务。

  在芯片制造领域,该公司于2017年接管了原本属于Cypress Semiconductor(赛普拉斯半导体)的晶圆代工厂,这家工厂采用的常规制程为130nm和90nm,也可以实现65nm芯片的生产。同时,该工厂专注于为物联网应用制造高容量的小批量生产,如专用的SRAM和混合信号电路。

  关于具体生产时间,Tim表示,将在今年11月份开始为第一批入选者进行"试生产",在2021年初进行第二轮生产,并在2021中后期进入常态化生产。

  有关开源PDK的一些信息

  目前,GitHub上已经有SkyWater PDK开源文档,可以得到PDK的一些信息。

  文件描述显示,SkyWater开源PDK内容包括:

  有关在SKY130过程节点上创建可制造设备所需的设计规则的全面文档。

  用于多个开源和专有设计流程的EDA工具支持文件。

  用于创建模拟设计的原始单元库和模型。

  涵盖一系列不同用例的多个标准数字单元库。

  使用PDK的多个文档示例。

  Sky130是一种成熟的180nm-130nm混合技术,最初由Cypress Semiconductor内部开发,之后归属于SkyWater Technology,并为一般工业所用,此次SkyWater 和Google的合作,将将此项技术推广至所有人可用。


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  Sky 130工艺节点技术堆栈包括:

  支持带有5.0V I / O的内部1.8V(可在2.5V下运行);

  1级本地互连;

  5级金属;

  具有电感能力;

  具有较高的片状rho多晶硅电阻器;

  可选的MiM电容器;

  包括SONOS缩小的电池;

  支持10V稳压电源;

  高压漏极扩展NMOS和PMOS.

  Sky130工艺节点极具灵活性,为设计人员提供了广泛的设计选择。Google表示,如果Sky130工艺节点成功,未来将会有更多更先进的工艺节点可供选择。

  不过,目前GitHub的PDK开源信息还不是全部,相关内容仍在持续更新中。














原文链接:https://www.cnbeta.com/articles/tech/1000777.htm
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