ASkyWater130(skywater130,SKY130) egyfélvezető-technológiai csomag (Process Design Kit – PDK), amely egy130 nanométeres CMOS gyártási technológiához készült chiptervezési eszközkészlet.
Ez lehetővé teszi, hogy mérnökök és fejlesztőkvalóban gyártható integrált áramköröket (IC-ket)tervezzenek és készítsenek aSkyWaterTechnologyFoundrygyártósorain – többek között digitális, analóg ésmixed-signal(vegyes jelű)licencdíjaknélkül. (mithro-skywater.readthedocs.io)
Hagyományosan a chipgyártási technológiák (PDK-k) hétpecsétes titkok. Ha tervezni akarsz egy chipet, alá kell írnod egy titoktartási nyilatkozatot (NDA) egy gyárral (mint aTSMCvagy azIntel), és súlyos összegeket kell fizetned a szoftveres eszközökért.
A PDK tartalmaz többek között:
- tervezési szabályokat és modelleket (hogy a tervek gyárthatók legyenek)
- standard cell könyvtárakat (alap logikai elemek)
- eszközmodelleket analóg és digitális funkciókhoz
- támogatást különböző tervező és szimulációs eszközökhöz (EDA) (docs.siliconcompiler.com)
SkyWater130 PDK-t tipikusan a következőkre használják:
- egyedi ASIC-ek (Application-Specific Integrated Circuit – egyedi célú integrált áramkörök) tervezése
- oktatási célú chiptervezés és kutatás
- mixed-signal(analóg + digitális) áramkörök fejlesztése
- ipari, autóipari, orvosi és fogyasztói eszközökben alkalmazott chipek készítése
A Sky130-at aSkyWater Technologyés aGoogleközösen tette szabaddá 2020-ban. Ez azt jelenti, hogy:
- Ingyenes:Bárki letöltheti a terveket a GitHubról.
- Nyílt:Nyílt forráskódú szoftverekkel (pl. Magic, OpenLane, KLayout) használható.
- Gyártható:Amit ezen tervezel, azt a SkyWater minnesotai gyárában ténylegesen le is gyártják.
- Technikai paraméterek
Bár a modern okostelefonok már 3-5 nanométeres technológiával készülnek, a130 nmmég mindig rendkívül népszerű és hasznos:
- Technológia:130 nm-es CMOS folyamat.
- Feszültség:Általában 1.8V a belső logikához és 3.3V/5V az I/O lábakhoz.
- Alkalmazási területek:Mikrokontrollerek, IoT eszközök, analóg áramkörök, szenzorok és kutatási projektek.
- Rétegek:5 fémréteget tartalmaz a huzalozáshoz.
Lényegében a Skywater elindította a „félvezető demokratizálódását” és így a projekt révén olyan kutatók, diákok és hobbisták is hozzáférnek a chipgyártáshoz, akiknek korábban erre nem lett volna lehetőségük.
A félreértések elkerülése végett, a weboldalon egyébként már úgy lehet olvasni, hogy a 90 nm -es technológia is elérhető.
A projekt hivatalos weboldala:https://www.skywatertechnology.com/
A Google még egyOpen MPW (Multi-Project Wafer)nevű programot is finanszírozott, ahol ingyen legyártották a közösség által beküldött, nyílt forráskódú terveket, de ez már azóta kicsit megvbáltozott, már nem csak egy Google-kísérlet, hanem egy működő ökoszisztémává nőtte ki magát. Bár az „ingyen chip” korszak aranykora után most inkább a fizetős, de olcsó modellek dominálnak, a technológiai tudásbázis és a nyílt PDK-k elérhetősége továbbra is forradalmi.
Az érdeklődők az alábbi linken olvasgathatnak a témában:https://www.skywatertechnology.com/technology-and-design-enablement/mpw-programs/
