vak: (Улыбка)
Serge Vakulenko ([personal profile] vak) wrote2013-05-18 03:35 pm

Как разрабатывать микросхемы

Бытует представление, что разработка цифровых микросхем - это некий таинственный, почти магический процесс, а главное очень дорогостоящий. Что это знание доступно только секретным инженерам за высокими стенами полувоенных заводов. Между тем все ровно наоборот. Центрами кристаллизации и накопления знаний традиционно были рядовые американские университеты.  Все детали технологии подробно описаны в классических монографиях, например:Считается, что программные инструменты для разработки стоят бешенных денег, и чтобы получить их, надо идти на поклон к одной из трех суровых контор, захвативших нишу (Synopsys, Cadence, Mentor Graphics). Оно так, да не совсем. Существует полный набор инструментария, бесплатный, в исходных текстах, позволяющий выполнить весь цикл разработки, от исходного текста на Verilog через симуляцию, синтез, размещение и трассировку, до получения масок и передачи в производство. И даже библиотеки для некоторых фабрик присутствуют: TSMC и AMI, от 500 до 180нм. На этой странице есть все ссылки и шаги процесса: http://opencircuitdesign.com/verilog/

Список софта:
  1. vl2mv и VIS - компилятор Verilog, симулятор и синтезатор (http://vlsi.colorado.edu/~vis/)
  2. SIS - оптимизирующий синтезатор с отображением в технологическую библиотеку (http://embedded.eecs.berkeley.edu/Alumni/pchong/sis/)
  3. TimberWolf - размещение (http://opencircuitdesign.com/magic/archive/timberwolf-6.3.1.tgz)
  4. qrouter - трассировщик (http://opencircuitdesign.com/qrouter)
  5. Magic - просмотр топологии (http://opencircuitdesign.com/magic/)
  6. IRSIM - симулятор для верификации конечной топологии (http://opencircuitdesign.com/irsim/)
Почему бы и российским университетам не подхватить идею и адаптировать пакет софта к реалиям местного производства. Те же МИЭТ, МИФИ или ИТМО могли бы осилить.

Как разрабатывать микросхемы

[identity profile] livejournal.livejournal.com 2013-05-18 11:11 pm (UTC)(link)
Пользователь [livejournal.com profile] e14 сослался на вашу запись в записи «Как разрабатывать микросхемы (http://e14.livejournal.com/611483.html)» в контексте: [...] Originally posted by at Как разрабатывать микросхемы [...]

[identity profile] panchul.livejournal.com 2013-05-19 12:21 am (UTC)(link)
Synopsys вышел из акадимии, то бишь Беркли.

К списку программ можешь добавить еще вот что http://en.wikipedia.org/wiki/Espresso_heuristic_logic_minimizer

Кстати, почему бы тебе не переимплементировать Espresso с тем же натиском, с которым ты написал Trac и делаешь чего-то для БК-0010 ?;-)

[identity profile] lionet.livejournal.com 2013-05-19 01:07 am (UTC)(link)
А зачем его переимплементировать, если есть исходники?

[identity profile] panchul.livejournal.com 2013-05-19 01:18 am (UTC)(link)
Это я так, подруниваю. У Вакуленко есть склонность к distractions на почве техно-ностальгии.

[identity profile] evol-of-sorrow.livejournal.com 2013-05-19 04:05 am (UTC)(link)
ТУСУР бы тоже справился. Однако, дойдут мои руки довести дизайнерский бизнес инкубатор до производства на родном 0.18 заводике. Когда-нибудь...

[identity profile] evol-of-sorrow.livejournal.com 2013-06-02 12:11 am (UTC)(link)
Тут есть две возможности.
Первая - выпускать финальный продукт (не микросхему, но вещь с микросхемой) и выигрывать по цене за счет поглощения одной пищевой цепочки. Так можно компенсировать более высокую цену производства.
Вторая - Китай растет, Россия скоро грохнется в уровне жизни. Однако, я думаю через два-три года зарплаты в России будут ниже чем в Китае и откроется окно возможностей. Не с нынешним уровнем коррупции, конечно, НО ! Общий фон будет гораздо здоровее и потенциал для роста производства.

[identity profile] evgen2.livejournal.com 2013-05-19 06:24 am (UTC)(link)
>идею и адаптировать пакет софта к реалиям местного производства

Реалии местного производства - это отсутствие производства.

Как разрабатывать микросхемы.

[identity profile] livejournal.livejournal.com 2013-05-19 07:52 pm (UTC)(link)
Пользователь [livejournal.com profile] thesz сослался на вашу запись в записи «Как разрабатывать микросхемы. (http://thesz.livejournal.com/1379414.html)» в контексте: [...] http://ramlamyammambam.livejournal.com/230477.html [...]

[identity profile] blacklion.livejournal.com 2013-05-19 08:12 pm (UTC)(link)
А ещё на курсере тут был совершенно фантастический по качеству курс VLSI CAD: Logic to Layout

[identity profile] tzirechnoy.livejournal.com 2013-05-20 09:00 am (UTC)(link)
> а главное очень дорогостоящий.

А это, кстати, вполне правда. Я вообще не знаю мест, где так или иначе можно сделать свою микросхему менее чем за $5k. Дороговато для одной попытки.

Как разрабатывать микросхемы

[identity profile] livejournal.livejournal.com 2013-05-20 09:12 am (UTC)(link)
Пользователь [livejournal.com profile] 7kilobytes сослался на вашу запись в записи «Как разрабатывать микросхемы (http://7kilobytes.livejournal.com/2058.html)» в контексте: [...] Originally posted by at Как разрабатывать микросхемы [...]

[identity profile] maxgorbunov.livejournal.com 2013-06-03 10:26 am (UTC)(link)
"Почему бы и российским университетам не подхватить идею и адаптировать пакет софта к реалиям местного производства. Те же МИЭТ, МИФИ или ИТМО могли бы осилить."

Попытка сделать это уже была: это AVOCAD, который разрабатывала группа, вышедшая из МИЭТ, действовавшая в Unique ICs, а теперь, честно говоря, даже не знаю, где они. Если коротко: они разработали свою САПР, которая, в частности, включала очень быстрый и достаточно точный симулятор. Я сам пользовался, были свои плюсы и минусы. В перспективе они хотели сделать полноценный пакет для прохождения полного маршрута проектирования СБИС. Представляли доклады на конференциях, в частности, в Японии. Им аплодировали, но когда они предлагали купить, отказывались. Причин много:
- совместимость проектов (если фирма сидит на Cadence, то зачем ей переходить на кого-то другого?);
- поддержка;
- уверенность в надёжности (грубо говоря, разные версии программ для DRC-проверок по-разному работают с большими проектами);
- вопросы интерпретации (на одном симуляторе одно, на другом - другое - кому верить?).

Для небольших заказных блоков это может работать: например, когда по gds нужно восстановить схему операционного усилителя. Но вообще - перспектива мутная, т.к. у фирмы, которая может заказать изготовление образцов, 100% есть деньги на хорошие, проверенные САПР.

[identity profile] maxgorbunov.livejournal.com 2013-06-04 06:56 pm (UTC)(link)
Со свободными тулами те же проблемы, которые я перечислил. Если у вас стартап и вы хотите сэкономить на первом этапе - да, вы можете взять дешёвый тул. Но, к примеру, такие фабрики, как TSMC и UMC не принимают проект к производству, если не проведена проверка DRC с помощью Calibre. И правила дают, соответственно, для этой программы. И таких примеров можно найти много.

[identity profile] maxgorbunov.livejournal.com 2013-06-04 07:28 pm (UTC)(link)
Местное производство и без того должно обеспечить разработчиков инструментами под самые распространённые тулы: SPICE-модели - под spectre и/или hspice, DRC/LVS/RCX/QRC - под Calibre и Assura. А если их нагрузить необходимостью разрабатывать всё это под свободные тулы, при этом не имея гарантии, что Вася из Воронежа этим воспользуется, а Петя из Москвы не возьмёт другую версию тула - тогда фабрика просто на стенку полезет :) К тому же это свободное ПО потребует дополнительного обучения тех же разработчиков. Рассчитывать, что они будут изучать его самостоятельно в свободное от работы время, - бессмысленно.

[identity profile] maxgorbunov.livejournal.com 2013-06-04 07:47 pm (UTC)(link)
OK, разработкой займутся университеты - а внедрение? То, что кто-то пришёл и сказал "у меня есть крутой бесплатный тул - возьмите его", не означает, что, зная о возможных проблемах, этот тул возьмут.

Опять же пример. Есть программа расчёта частоты сбоев на орбите космического аппарата. В МИФИ решили сделать отечественный аналог. Начал один парень, шарящий в C++ и в космической тематике. Сделал некий модуль, который работал. Защитил диплом, выпустился, в аспирантуру не пошёл. Прошло несколько лет, прежде чем эту работу подхватил другой студент, довёл до работающей программы (с определёнными багами), программу узаконили в РД. Какое-то время исправляли баги, выпускали новые версии. Затем этот парень перешёл в другую область, и поддержка практически застопорилась: в чужом коде и так сложно разобраться, а тут ещё код двух человек! Так и здесь - под этот тул нужна группа, постоянно работающая или сменяемая (не на 100% за год). Студенты на эту роль не годятся, у аспирантов своя тематика, им не до тулов.