Что вы узнаете:
- Доступен полный набор инструментов с открытым исходным кодом, позволяющий проектировать цифровые, аналоговые и смешанные ASIC-схемы, от захвата схемы до вывода на ленту.
- Установка инструментов — это просто установка виртуальной машины, а затем образа машины, включая операционную систему Ubuntu.
- Как подключиться к виртуальной машине для запуска ярлыков предустановленных инструментов.
Спроектировать дешевый чип
Для этого сначала понадобятся инструменты
Установите их, чтобы начать
В недавнем Электронный дизайн подкасте, я поговорил с доктором Шяораном Ли, доцентом Технологического института Джорджии, который представил новый курс по проектированию ASIC, в котором используются Техасские инструменты ПДК (комплекты технологического проектирования) и завод по изготовлению приборов. Он кратко рассказал (t=17:33) о собственном наборе инструментов и о том, как проблемы с установкой PDK и среды проектирования, а также устранение юридических проблем заставили его упустить возможность провести пилотное тестирование этих инструментов. , не говоря уже о записи настоящего чипа перед тем, как первая группа студентов и аспирантов отправится в новый класс в январе 2024 года.
Если есть что-то, в чем Apple и Microsoft правы, так это использование автоматического установщика, который делает все, чтобы добавить приложение на компьютер, в отличие от Linux/Unix, где знание синтаксиса командной строки и требуется расположение исполняемых файлов и переменных — одна опечатка и можно потратить целый день, а то и больше, пытаясь понять, почему ИНСТРУМЕНТ не работает. В конце концов, ваша ежедневная работа — использовать инструменты для проектирования микросхем и печатных плат, а не создавать, устанавливать или устранять неполадки инструментов или решать проблемы операционной системы, когда вы делаете это только раз в несколько десятилетий.
Лично я всегда ненавидел Linux, хотя я играл с ОС на основе командной строки еще во времена компьютеров на базе CP/M, S100 и Z80, и на одном из моих ноутбуков была двойная загрузка Linux/Windows. много лет назад. У меня были широко раскрытые глаза от скуки, когда мы когда-то проходили внутрикорпоративный курс по Linux, и я всегда притворялся глупым, когда представлялась возможность написать программное обеспечение, чтобы меня не называли ресурсом.
Однако я управлял проектами и командами программистов, разговаривая с ними об алгоритмах и функциях, а не о языке кода. Мое сердце всегда было посвящено схемам, печатным платам, проектированию систем и архитектуре, вплоть до упаковки и механики, даже немного. полупроводниковая технология…чтобы сохранить интерес и раздвинуть границы комфорта тех, кто осмелился бросить вызов со словами «это невозможно».
«Это невозможно» неоднократно заставляло меня погрузиться в разработку чипов. Я засучил рукава вместе с разработчиками транзисторов и вентилей, совместными усилиями мягко разбивая их отрицательные предубеждения в подтверждении с помощью вопроса: «А что, если мы попробуем это?» », сумев добиться невозможного.
Никогда не бойтесь задавать свои внутренние вопросы 8-летнего ребенка: школы, как правило, высасывают их из вас, заменяя FOSS (страхом выглядеть глупо). В индустрии единственный раз, когда ты глуп, это если ты не задаешь этот якобы глупый вопрос: там, где график был сорван, проект умер, 30 миллионов долларов было потрачено на запись, а в итоге остался мертвый чип, производство может не работать. построили/отрисовали его, или дизайн просто не сработал.
Те из вас, кто знает Linux, конечно, могут свободно использовать sudo и git до конца дня, как вам заблагорассудится. Остальные из нас, «чайников», потратят 30–60 минут на настройку, которая предоставит нам все инструменты, необходимые для разработки собственной ASIC, а затем и некоторые другие. Почти все это время свою работу выполняет компьютер, а не вы, и ваше кровяное давление остается номинальным, пока вы освободили достаточно места для всего на диске C:.
Инструменты проектирования
Следующие инструменты проектирования ASIC будут установлены на ваш ПК, Mac, Abacus или другой в виде пакета. Все они имеют открытый исходный код, поэтому нет никаких лицензионных сборов, разрешений на капитальное финансирование (мне не нравилось писать CFA), аренды или контрактов на техническое обслуживание, которые нужно продлевать. Эти инструменты не так сложны, как инструменты, которые крупные полупроводниковые компании используют для производства продуктов, но они могут выполнять работу, и Дженсен Хуанг не беспокоится о том, что стоимость его колл-опционов упадет из-за относительно ограниченной сложности чипа, который вы будете использовать. использовать. их.
Тем не менее, в репозитории инструментов с открытым исходным кодом включено несколько серьезных функций, и вы не можете превзойти «бесплатность» по цене. Более того, открытый исходный код общего набора инструментов распространяется на сами проекты микросхем, где будущие проекты смогут повторно использовать ваши, так же, как вы можете повторно использовать прошлые разработки других людей в своем проекте. Нужен ЦАП, АЦП, кольцевой генератор — они уже сделано.
Самый простой способ завершить полную установку инструментов — загрузить файл. *.ova Образ виртуальной машины (ВМ) на базе Ubuntu 22.04, включенный в образ ВМ. Он имеет следующие инструменты, каждый из которых имеет ссылку на веб-страницы с руководствами и т. д. :
Средство
Первый шаг — освободить много места на жестком диске, что может оказаться самой большой тратой времени: мне пришлось переразметить диск C, потому что он отказывался устанавливаться на другие диски моего ноутбука. Я работал часами в процессе установки инструментов, потому что не освободил достаточно места; ничто не говорит вам о том, что недостаточно места, кроме загадочного кода ошибки. Ага…
Инструменты займут около 8 ГБ, а виртуальная машина — довольно много места, где вам придется решить, сколько места выделить ей для внутренностей, для операционной системы Ubuntu и для места на виртуальном диске. Я установил на ПК, поэтому вам, любителям Mac, необходимо понять, как установить виртуальную машину в вашу ОС.
Как только вы освободите достаточно места на диске (следующий текст взят из Небольшая страница Tapeout на Github, и это процесс, который я тестировал и который у меня сработал…), загрузите последнюю версию виртуальной машины VirtualBox с сайта эта ссылка.
Размер виртуальной машины составляет около 5 ГБ, и ей требуется около 20 ГБ дискового пространства. [don’t fall into this trap like I did—it needs more] импортировать. После скачав его здесьвы можете импортировать файл OVA в VirtualBox, запустив виртуальную машину и перейдя к Файл -> Импортировать устройство и выберите файл OVA.
Имя пользователя для входа в виртуальную машину по умолчанию: взъерошиться и пароль магия. Вы можете изменить пароль, запустив команду пароль заказ.
На рабочем столе имеются ярлыки для запуска Magic, KLayout и Xschem. Skywater 130nm PDK установлен в /home/tt_user/pdk каталог.
Хотя вы можете обойтись предустановленными ярлыками на рабочем столе, вероятно, будет хорошей идеей иметь Справочник команд Linux практичный.
Хотя их более чем достаточно для проектирования полупроводниковых ASIC аналоговых/смешанных сигналов, существуют и другие доступные инструменты проектирования ASIC с открытым исходным кодом, особенно для цифрового проектирования. Я постараюсь поговорить об этом в следующей части этой серии, если у меня будет время.
Итак, установите инструменты, поиграйте с инструментом иерархических диаграмм и посмотрите, какие типы стандартных устройств доступны для начала проектирования. Вам, вероятно, потребуется обратиться к книгам, которые я рекомендовал в своем предыдущем посте, и, вероятно, вам понадобится найти статьи с помощью Google Scholar. Один из лучших способов преодолеть все это — воспользоваться советом Мэтта Венна. Нулевой курс в ASIC за несколько сотен долларов, включая бесплатную площадь плитки с возможностью приобретения дополнительной площади на многопроектном чипе Tiny Tapeout для создания вашего полностью индивидуального дизайна.
Всё на данный момент,
-ЭндиТ
Постскриптум:
- Для тех из вас, кто в Район залива Сан-Франциско, Maker Faire 2024 год приближается к выходным 18 октября на острове Мэр, с еще одним огромным Maker Faire в Риме, Италия в следующие выходные. Это веселые семейные места для детей в возрасте от 0 до 115 лет с потрясающими гаджетами и творениями технологического и творческого сообщества.
- В ознаменование этого сезона ярмарок, Электронный дизайн собрал свой первый выпуск из более чем 50 страниц, посвященный Создателям: скачать PDF-файл можно здесь.
- После работы над этим вопросом у редакторов Аликс Польтр, Кейба Этвелла и у меня состоялся разговор «сова» (для двоих это было очень поздно ночью, а третий проснулся рано, лол) о движении Создателей, который был записан . Мы решили поделиться этим обращением с нашими читателями завтра (вторник) на канале Внутренняя электроника подкаст. Я обновлю эту ссылку здесь, когда она выйдет в свет. Ты сейчас вернешься, послушай (или это было «здесь»?)!
Блог Энди «Нелинейность» выходит в первый и третий понедельник каждого месяца. Чтобы не пропустить последний выпуск его блога, новые статьи или последние новости, пожалуйста, подпишитесь на нашу рассылку Electronic Design Today.
