格芯與谷歌聯(lián)合發(fā)布一個(gè)開源的PDK

背景知識(shí)：谷歌于2020年推出了一個(gè)芯片開源計(jì)劃，與半導(dǎo)體制造廠商Skywater合作贊助了Open MPW Shuttle Program，將芯片設(shè)計(jì)中的PDK開發(fā)套件完全開源、免費(fèi)。在這個(gè)項(xiàng)目中，網(wǎng)友可以隨意提交芯片設(shè)計(jì)，充分利用開源的EDA、PDK等工具開發(fā)自己需要的芯片，谷歌則會(huì)負(fù)責(zé)免費(fèi)制造芯片。之前免費(fèi)制造的工藝是SKY130，也就是130nm工藝，現(xiàn)在谷歌已經(jīng)升級(jí)到了SKY90-FD，這是一種90nm FDSOI工藝，比傳統(tǒng)的Bulk工藝性能更好，開發(fā)者可以基于該工藝設(shè)計(jì)更好的90nm芯片，谷歌依然免費(fèi)幫你制造。兩年來(lái)，谷歌的芯片開源計(jì)劃一共開展了六輪，已經(jīng)從超過(guò)364個(gè)社區(qū)提交的設(shè)計(jì)中選出并制造了240個(gè)設(shè)計(jì)。

今天，全球晶圓代工排名第三的GLOBALFOUNDRIES加入芯片開源項(xiàng)目，并與谷歌聯(lián)合發(fā)布一個(gè)開源的PDK ，以推動(dòng)開源芯片生態(tài)發(fā)展。以下是谷歌撥博客的發(fā)布內(nèi)容：在過(guò)去的一年中，我們一直在忙于規(guī)劃免費(fèi)開源芯片設(shè)計(jì)和制造計(jì)劃的擴(kuò)展，以進(jìn)一步擴(kuò)大開發(fā)人員和定制芯片公司的社區(qū)，并圍繞開源硬件構(gòu)建一個(gè)繁榮的生態(tài)系統(tǒng)。

今天，我們很高興地宣布該計(jì)劃的擴(kuò)展以及我們與格芯的合作關(guān)系。我們一起發(fā)布了基于Apache 2.0許可證的格芯 180MCU技術(shù)平臺(tái)的工藝設(shè)計(jì)工具包（PDK），以及一個(gè)在平臺(tái)上制造開源設(shè)計(jì)的無(wú)成本芯片實(shí)現(xiàn)程序。這個(gè)開源PDK是我們與格芯持續(xù)合作的第一個(gè)成果?；诟裥炯夹g(shù)和制造專業(yè)知識(shí)的規(guī)模和深度，我們期望共同努力，在半導(dǎo)體開發(fā)和制造領(lǐng)域進(jìn)一步獲取和創(chuàng)新。

GF180MCU 1P5M 5 metals stack-up, 9kA top metal, with MIM between M3 and M4 layers.

谷歌與SkyWater Technologies的合作啟動(dòng)了這個(gè)項(xiàng)目，在Apache 2.0許可下發(fā)布了他們的一個(gè)PDK。在兩年的時(shí)間里，我們贊助了六次MPW Shutle，允許開源社區(qū)提交350多個(gè)獨(dú)特設(shè)計(jì)，其中約240個(gè)是免費(fèi)制造的。

我們不能低估這一新伙伴關(guān)系在晶圓生態(tài)系統(tǒng)市場(chǎng)中所代表的里程碑。在過(guò)去幾年中，受疫情和技術(shù)大趨勢(shì)的推動(dòng)，全世界前所未有地加快了數(shù)字能力的采用，改變了人類生活的方方面面。據(jù)格芯稱，這導(dǎo)致晶圓廠約73%的收入與高增長(zhǎng)市場(chǎng)相關(guān)，如移動(dòng)、物聯(lián)網(wǎng)和汽車。這一轉(zhuǎn)變不僅帶來(lái)了半導(dǎo)體的“新黃金時(shí)代”，也帶來(lái)了我們?nèi)绾味x和交付創(chuàng)新作為一個(gè)行業(yè)的結(jié)構(gòu)性轉(zhuǎn)變。

根據(jù)格芯的數(shù)據(jù)，具體而言，使用180nm的應(yīng)用程序的全球產(chǎn)能為每年1600多萬(wàn)片晶圓，到2026年將增長(zhǎng)到2200多萬(wàn)個(gè)晶圓。

180nm應(yīng)用領(lǐng)域在電機(jī)控制器、RFID、通用MCU和PMIC以及物聯(lián)網(wǎng)傳感器、雙頻RFID和電機(jī)驅(qū)動(dòng)等新興應(yīng)用領(lǐng)域繼續(xù)保持強(qiáng)勁的市場(chǎng)牽引力。格芯和谷歌之間的合作將有助于推動(dòng)在這些高增長(zhǎng)領(lǐng)域設(shè)計(jì)的應(yīng)用和芯片工程師的創(chuàng)新，并且是對(duì)晶圓生態(tài)系統(tǒng)開源模型可行性的明確肯定。格芯180nm技術(shù)平臺(tái)為開源芯片設(shè)計(jì)師提供了新的能力，以實(shí)現(xiàn)大批量生產(chǎn)、成本可控，并具更多電壓選項(xiàng)。

這款PDK 包括以下標(biāo)準(zhǔn)組件

Digital standard cells libraries (7-track and 9-track)Low (3.3V), Medium (5V, 6V) and High (10V) voltage devicesSRAM macros (64x8, 128x8, 256x8, 512x8)I/O and primitives (Resistors, Capacitors, Transistors, eFuses) cells libraries

開源更多PDK是開發(fā)開源芯片生態(tài)系統(tǒng)的關(guān)鍵步驟：

開源EDA工具現(xiàn)在可以添加對(duì)多種工藝技術(shù)的支持。研究人員可以根據(jù)多個(gè)技術(shù)基線產(chǎn)生完全可重復(fù)的設(shè)計(jì)。

流行的開源IP塊可以轉(zhuǎn)到到不同的工藝技術(shù)。我們不能靠自己來(lái)實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，我們需要您：軟件開發(fā)人員和硬件工程師、研究人員和本科生、業(yè)余愛(ài)好者和行業(yè)老手、初創(chuàng)企業(yè)和行業(yè)參與者，為我們帶來(lái)新鮮想法和經(jīng)驗(yàn)證的經(jīng)驗(yàn)，幫助我們發(fā)展開源硅生態(tài)系統(tǒng)。

審核編輯 ：李倩