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谷歌又推出芯片开源“升级版,迎来造芯时代“大变革”?

  • 发布时间:2022-08-02 09:57:56
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你敢想象一下自己制造芯片吗?而且还是按照自己想法设计制造芯片!

毫无疑问,半导体行业是一个非常烧钱的行业,不仅生产制造需要大量投资,芯片设计也同样费钱。

如果要想造芯,我们必然要面临两个问题——PDK和钱。不过,谷歌谷歌早在2020年推出的一个芯片开源计划——Open MPW Shuttle Program,就可以帮助一些个人或群体希望实现自己造芯的梦。

据悉,近日谷歌又推出芯片开源“升级版”,即从免费制造130nm工艺的芯片,升级至免费制造90nm工艺的芯片。目前谷歌在芯片赛道加快了布局与竞争,包括手机、汽车等领域,而最近几年又在上游的芯片设计方面发力,包括其在Cloud EDA、PDK等方面的动作,试图复制安卓系统开源的成功案例。

工艺升级至90nm芯片

2020年,Google就与与半导体制造厂商Skywater合作赞助了Open MPW Shuttle Program,使用后者的开源工艺设计套件(PDK)来帮助小型开源项目进行芯片制造,在此过程中 Google会承担芯片制造的费用。

Google 的这项计划名为Open MPW Shuttle Program,允许任何人利用开源 PDK 和其他开源 EDA 工具来提交开源集成电路设计,Google 会为他们免费制造,不会收取任何费用。虽然芯片制造是在130纳米工艺(SKY130)上完成的,但这一计划对资金有限的开源硬件项目具有巨大的推动作用(如:物联网的硬件原型设计等)。

SKY130成熟工艺节点为物联网应用原型提供了一种很好的方式,这些应用通常需要在成本、功耗与性能之间取得平衡。它提供比尖端工艺节点更快的周转率,而价格却只有几分之一。

之前免费制造的工艺是SKY130,也就是130nm工艺,现在谷歌已经升级到了SKY90-FD,这是一种90nm FDSOI工艺,比传统的Bulk工艺性能更好,开发者可以基于该工艺设计更好的90nm芯片,谷歌依然免费帮你制造。

两年来,谷歌的芯片开源计划一共开展了六轮,已经从超过364个社区提交的设计中选出并制造了240个设计。

为开源项目推出全新门户网站

值得关注的是,2022年6月,Google开发者上线了一个芯片设计的网站,网站的宣传语表示该网站会让每个人更容易大规模地构建定制芯片。

新推出的芯片设计门户网站具备了详尽的教程,会根据初级、中级和高级制定了对应的学习路线,开发者或者学生群体可以按照自己的水平学习对应的技能。

网站还罗列出了芯片设计过程中需要使用的工具,里面的每一个工具都是开源工具。通过 Google 提供的教程和对应的工具,开发者可以快速完成芯片设计并提交,最终完成制造。

目前Open MPW Shuttle Program已经收到了诸如Microwatt OpenPOWER 64位芯片、RISC-V芯片、数独加速器、各种游戏的硬件实现、SRAM/ReRAM 生成器以及其他小型ASIC的提交。

Google的这一次操作更深层的关键在于搭建一个开源的社区。

开源,在Google更加熟悉的软件领域已经形成了成熟的生态氛围。开源已成为一种超越软件生产界限的运动和工作方式。开源运动旨在利用开源软件的价值和分散的生产模型,为其社区和行业的问题寻找新的解决方法。

在开源的环境下,互联网团结了同一社区的所有成员。协作、开放让效率变得更高,也让创新性想法被快速了解,星星之火,得以燎原。

在开源的生态下,也诞生了如Github这样的在线源代码托管服务平台。

而谷歌本次建立的网站,与Github就有许多相似之处。而随着Github在软件行业的重要性越来越高,开源的价值被再次证明。

打造“人人造芯”时代

我们都知道,谷歌通过安卓开源取得了非常巨大的成功。在他们向芯片领域做拓展的过程中,他们也试图用开源的方式,来进入到这个行业的发展中。

众所周知,芯片设计制造是一个复杂繁琐的流程,而随着芯片设计正在逼近极限,芯片公司们似乎都迎来的自己的瓶颈期。芯片研发门槛高客观上阻碍了创新,而降低门槛激发了创新活力、繁荣了芯片产业;芯片架构人才紧缺,而降低门槛有助于快速和大规模培养高水平芯片设计人才。当“挤牙膏”成为各家大厂的下下策,如何打破设计的困局已经亟待解决。

Google的这次尝试或许能够为芯片设计界带来新的可能。

对于谷歌开源芯片技术,有人曾评论称:一个开放的、可制造的PDK是RTL和芯片之间的巨大障碍,但这个障碍被谷歌这样的科技企业移开了,其连带效应是非凡的。推动半导体学科进步,又值得敬畏。的确如此,谷歌此举对半导体行业的影响,就像是之前将Android系统开源一样,影响都将是非凡的。

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