谷歌扔下芯片核彈：開源全球首個(gè)可制造的PDK，免費(fèi)幫有緣人實(shí)現(xiàn)造芯夢(mèng)想

白交 2020-07-08 14:16:09 來源：量子位

白交 發(fā)自 凹非寺
量子位 報(bào)道 | 公眾號(hào) QbitAI

你有想過自己制造芯片嗎？按照自己設(shè)計(jì)制造的那種。

可能有兩個(gè)障礙阻擋在你的面前——PDK和錢。

首先，你得從芯片制造廠拿到工藝設(shè)計(jì)套件（PDK）。

PDK就是一組包含芯片的設(shè)計(jì)規(guī)則、模擬模型、單元規(guī)格、數(shù)據(jù)的文件。這一步是將RTL文件轉(zhuǎn)換為實(shí)際制作的關(guān)鍵步驟。

你可以使用PDK進(jìn)行設(shè)計(jì)，模擬，繪制和驗(yàn)證設(shè)計(jì)，然后再將設(shè)計(jì)交還給代工廠生產(chǎn)芯片。

有了它，芯片制造就相當(dāng)于成功一大半了。

而現(xiàn)在，谷歌的軟件工程師Tim Ansell宣布，將與SkyWater合作，將SkyWater PDK開源，這是第一個(gè)、可制造的、且開源的PDK了。

那就還有「費(fèi)用」的問題。我們都知道，造芯很昂貴，即使是制造十多年前的130nm那種級(jí)別的芯片，也得花費(fèi)幾千美元。

沒關(guān)系，谷歌也幫你搞定，他們將提供「完全免費(fèi)」的芯片制造流程。

甚至工廠都不用找了，有谷歌和SkyWater幫你做！

SKY130工藝節(jié)點(diǎn)

作為有史以來第一個(gè)開源的PDK，究竟包含著哪些內(nèi)容呢？

而目前可以得到的只有「Digital Standard Cells」，其余信息都將在之后公布。

目前，SkyWater開源的PDK已經(jīng)在GitHub入庫。存儲(chǔ)庫的目標(biāo)是Sky130過程節(jié)點(diǎn)技術(shù)，如果這一技術(shù)發(fā)布成功，那么之后將會(huì)有更多的先進(jìn)的技術(shù)。

SKY130過程節(jié)點(diǎn)技術(shù)堆棧包括：

• 支持帶有5.0VI / O的內(nèi)部1.8V（可在2.5V下運(yùn)行）；
• 1級(jí)本地互連；
• 5級(jí)金屬；
• 具有電感能力；
• 具有較高的片狀rho多晶硅電阻器；
• 可選的MiM電容器；
• 包括SONOS縮小的電池；
• 支持10V穩(wěn)壓電源；
• 高壓漏極擴(kuò)展NMOS和PMOS。

SKY130是一種成熟的180nm-130nm混合技術(shù)，最初由「賽普拉斯（Cypress）半導(dǎo)體公司」內(nèi)部開發(fā)。之后Cypress被拆分為SkyWater 公司之后，為一般工業(yè)所用。

谷歌一下，芯片就搞定了

當(dāng)然，既然免費(fèi)，就沒有那么簡單。

首先，哪些人可以申請(qǐng)？

Anyone！大概最后會(huì)有40個(gè)團(tuán)隊(duì)

不過你還需要滿足以下的要求：

1、芯片的設(shè)計(jì)工具必須是公開的、開源的，你將通過發(fā)送一個(gè)URL到相關(guān)的Git repo來提交你的作品。

2、芯片制程工藝水平只限在130nm，這在十幾年前可以是很厲害的制造技術(shù)了。

經(jīng)過一輪篩選認(rèn)定之后，順利的話，你可以獲得100個(gè)左右的流片，晶片模具面積是10m㎡。

谷歌預(yù)計(jì)在今年11月，為第一撥入選者進(jìn)行「試生產(chǎn)」，之后在2021年初再生產(chǎn)一次，之后就進(jìn)入常態(tài)化生產(chǎn)了。

而幫助生產(chǎn)的正是SkyWater這一家公司。

SkyWater是一家什么公司？

「SkyWater」在微電子行業(yè)也已經(jīng)有了三十多年的歷史了，但是發(fā)展并不是那么的順風(fēng)順?biāo)?/p>

直到2017年，才正式從Cypress公司中剝離出來，成為一個(gè)獨(dú)立的公司。

而后者前不久正式被Infineon收購，使其一下子躋身全球十大芯片制造商，位列全球第八。

SkyWater 工廠最初由總部位于明尼蘇達(dá)州的 Control Data Corporation (CDC) 于 20 世紀(jì) 80 年代建立。

CDC 工廠于 1991 年被Cypress半導(dǎo)體公司收購，隨后跟著Cypress多次擴(kuò)建和升級(jí)，于2017年正式拆分。

目前，SkyWater是美國最先進(jìn)的、經(jīng) DMEA 認(rèn)證的純技術(shù)代工企業(yè)，專門從事先進(jìn)的創(chuàng)新工程服務(wù)和各種差異化集成電路 (IC) 的批量生產(chǎn)。

消息一出，就有網(wǎng)友表示：

一個(gè)開放的、可制造的PDK是RTL和芯片之間的巨大障礙，但這個(gè)障礙被谷歌這樣的科技企業(yè)移開了，其連帶效應(yīng)是非凡的。推動(dòng)半導(dǎo)體學(xué)科進(jìn)步，又值得敬畏。

的確如此，谷歌此舉對(duì)半導(dǎo)體行業(yè)的影響，就像是之前將Android系統(tǒng)開源一樣，影響都將是非凡的。

怎么樣，你想不想制作一個(gè)芯片呢？

參考鏈接：

https://fossi-foundation.org/2020/06/30/skywater-pdk

https://new.qq.com/omn/20200706/20200706A0UTVQ00.html

https://news.ycombinator.com/item?id=23755693

https://skywater-pdk.readthedocs.io/en/latest/

開源地址：https://github.com/google/skywater-pdk