El SkyWater 130nm PDK היא ערכת עיצוב תהליכי CMOS פתוחה שחוללה מהפכה בגישה לייצור מעגלים משולבים. הודות לשיתוף הפעולה בין גוגל ו-SkyWater, מעצבים יכולים כעת לחקור ולייצר שבבים משלהם ללא צורך ברישיונות יקרים. במאמר זה נסביר לכם כל מה שאתה צריך לדעת על SkyWater PDK, מהתקנה ועד לכלים נתמכים ושיטות עבודה מומלצות.
להיות פרויקט קוד פתוחSkyWater PDK מציעה לקהילת המעצבים את היכולת להתנסות ולשפר את העיצובים שלהם כלי תוכנה וחומרה נגישים. למרות שעדיין לא מוכן לייצור המוני, ערכה זו מייצגת הזדמנות ייחודית עבור פיתוח ואימות של עיצובי מעגלים משולבים חדשים.
מה זה SkyWater PDK?
SkyWater PDK הוא א ערכת עיצוב תהליך (PDK) מבוסס על טכנולוגיית 130nm של SkyWater Technology Foundry. הוא הושק כפרויקט קוד פתוח במטרה לדמוקרטיזציה של גישה לעיצוב מעגלים משולבים.
אמנם PDK זה אינו מיועד כעת לייצור המוני, אך הוא אידיאלי עבור אימות עיצוב ויצירת שבבי בדיקה. גוגל ו-SkyWater ממשיכות בבדיקות פנימיות ובאימות בסיליקון של הנתונים שפורסמו.
כלים תואמים ל-SkyWater PDK
אחד ההיבטים המעניינים ביותר של SkyWater PDK הוא התמיכה במספרים כלי עיצוב וסימולציה. כמה מהבולטים הם:
- קסם: תוכנת עיצוב מעגלים משולבים המאפשרת יצירת פריסות, אם כי השימוש בה עלול להיות מייגע בשל הממשק הידני שלה.
- OpenLane: זרימת עיצוב אוטומטית המבוססת על כלי קוד פתוח המאפשרת את המיקום והניתוב של תאים סטנדרטיים.
- Qflow: ערכת כלים עיצוב אוטומטית המאפשרת אינטגרציה של SkyWater 130nm, אם כי התאימות שלה חלקית.
- ngspice ו-Cadence Spectre: שני סימולטורים בשימוש נרחב עבור אימות מעגל.
בעוד כמה כלים כמו OpenLane להקל על תהליך העיצוב, שילוב עם SkyWater PDK עשוי לדרוש עבודה נוספת והתאמות מותאמות אישית.
SkyWater PDK ארכיטקטורה ובלוקים
SkyWater PDK כולל בלוקים עיצוביים שונים המקלים על יצירת מעגלים מותאמים אישית:
- תאי קלט/פלט: אוסף של תאים ופרימיטיבים המאפשרים לבנות טבעות קלט ופלט.
- מאגרי קלט ופלט: עם יכולות צריכה ומצבי תצורה שונים.
- מחולל הפניות: משמש כדי לספק מתחי ייחוס לכמה בלוקים של PDK.
אתגרים ושיקולים בשימוש ב-SkyWater PDK
למרות SkyWater PDK הוא כלי רב עוצמה, יש לו בטוח מגבלות ואתגרים לשקול:
- עקומת למידה: כלים מסוימים דורשים ידע מתקדם בתכנון מעגלים.
- מגבלות בייצור: נכון לעכשיו זה לא מכוון לייצור המוני, אלא לאימות ובדיקה.
- זמינות התיעוד:למרות היוזמה הפתוחה, ייתכן שחלק מהיבטים טכניים חסרים תיעוד מפורט.
עם זאת, קהילת הקוד הפתוח הטמיעה מספר שיפורים ויצרה משאבים נוספים כדי להקל על השימוש ב-PDK. SkyWater PDK הפך לנקודת עזר מרכזית עבור ניסויים ופיתוח של עיצובי מעגלים משולבים חדשים. למרות האתגרים שלו, הוא מציע הזדמנות ייחודית למעצבים ולחוקרים לעבוד עם כלים מתקדמים ללא מגבלות קניין רוחני.