El SkyWater 130nm PDK er et åbent CMOS-procesdesignsæt, der har revolutioneret adgangen til fremstilling af integrerede kredsløb. Takket være samarbejdet mellem Google og SkyWater kan designere nu udforske og fremstille deres egne chips uden behov for dyre licenser. I denne artikel forklarer vi dig Alt du behøver at vide om SkyWater PDK, fra installation til understøttede værktøjer og bedste praksis.
At være en open source-projektSkyWater PDK tilbyder designfællesskabet muligheden for at eksperimentere og forbedre deres designs med tilgængelige software- og hardwareværktøjer. Selvom det endnu ikke er klar til masseproduktion, repræsenterer dette sæt en unik mulighed for udvikling og validering af nye integrerede kredsløbsdesign.
Hvad er SkyWater PDK?
SkyWater PDK er en procesdesign kit (PDK) baseret på SkyWater Technology Foundrys 130nm teknologi. Det blev lanceret som et open source-projekt med det formål at demokratisere adgangen til integreret kredsløbsdesign.
Selvom denne PDK i øjeblikket ikke er rettet mod masseproduktion, er den ideel til Design validering og skabelsen af testchips. Google og SkyWater fortsætter med intern test og in-silicium-validering af de frigivne data.
Værktøjer kompatible med SkyWater PDK
Et af de mest interessante aspekter ved SkyWater PDK er understøttelsen af flere design og simuleringsværktøjer. Nogle af de mest fremtrædende er:
- Magic: En integreret kredsløbsdesignsoftware, der tillader oprettelse af layouts, selvom brugen kan være besværlig på grund af dens manuelle grænseflade.
- OpenLane: Et automatiseret designflow baseret på open source-værktøjer, der letter placering og routing af standardceller.
- Qflow: Et automatisk designværktøjssæt, der muliggør integration af SkyWater 130nm, selvom dets kompatibilitet er delvis.
- ngspice og Cadence Spectre: To meget brugte simulatorer til kredsløbsverifikation.
Mens nogle værktøjer som OpenLane lette designprocessen, kan integration med SkyWater PDK kræve yderligere arbejde og tilpassede justeringer.
SkyWater PDK arkitektur og blokke
SkyWater PDK inkluderer forskellige designblokke der letter oprettelsen af brugerdefinerede kredsløb:
- I/O-celler: En samling af celler og primitiver, der gør det muligt at bygge input- og outputringe.
- Input og output buffere: Med forskellige forbrugskapaciteter og konfigurationstilstande.
- Referencegenerator: Bruges til at give referencespændinger til nogle PDK-blokke.
Udfordringer og overvejelser ved brug af SkyWater PDK
Selvom SkyWater PDK er et kraftfuldt værktøj, har det visse Begrænsninger og udfordringer at overveje:
- Læringskurve: Nogle værktøjer kræver avanceret viden i kredsløbsdesign.
- Begrænsninger i produktionen: I øjeblikket er det ikke orienteret mod massefremstilling, men mod validering og test.
- Tilgængelighed af dokumentation: På trods af at det er et åbent initiativ, kan nogle tekniske aspekter mangle detaljeret dokumentation.
Open source-fællesskabet har dog implementeret adskillige forbedringer og genereret yderligere ressourcer for at gøre PDK lettere at bruge. SkyWater PDK er blevet en nøglereference for eksperimentering og udvikling af nye integrerede kredsløbsdesign. På trods af sine udfordringer giver det en unik mulighed for designere og forskere til at arbejde med avancerede værktøjer uden immaterielle begrænsninger.