Comment concevoir un microcircuit. Propre processeur (presque)

Comment développer votre propre microcircuit. J'ai posé cette question lorsque je voulais créer mon propre processeur. Je suis allé sur Google et je n'ai rien trouvé de bon. Les réponses sont pour la plupart deux։ «Vous ne fabriquerez pas votre propre processeur, car c'est trop difficile» et «Martelez et assemblez un ordinateur à partir de composants».

, . Verilog FPGA. , 3 , , FPGA. .

?

. .

. . . . . . , .

. . 130 .

, GDS-II , .

։ . 10000 , . Multi project wafer service [ https://en.wikipedia.org/wiki/Multi-project_wafer_service ].

GDS-II . , , .

GDS-II Process Development Kit

SHA3. SHA3 , Caravel Harness. SKY130 . Caravel Harness .

Process Development Kit ։

• .

  
  
  
  
  

  • , .

    
    
    
    
    

• SPICE.

  
  
  
  
  

  • . , , .

    
    
    
    
    

• , GDS-II .

  
  
  
  
  

• - , ,

  
  
  
  
  

  • 
    
    
    
    

  • 
    
    
    
    

  • 
    
    
    
    

• Design Rule Check

  
  
  
  
  

  • , .

    
    
    
    
    

  • Primitive Extraction rules . GDS-II (netlist). netlist , netlist .

    
    
    
    
    

  • Layout versus Schematic check , GDS-II netlist. , .

    
    
    
    
    

, SKY130 (130) . , , .

Standard Cell Library. , . .

, .

- - MOSFET. - NMOS PMOS.

. ։

։ . , N+ P Substrate. Vgs < Vth NMOS . Vgs >= Vth, Vds < Vgs - Vth . Vgs >= Vth Vds > Vgs - Vth . PMOS, NMOS , .

։ PMOS () NMOS ()

. Ubuntu ։ https://github.com/efabless/openlane#quick-start. ~/openlane_exp/

։ https://github.com/armleo/sky130_ubuntu_setup/blob/main/install_tools.sh

https://inst.eecs.berkeley.edu/~cs250/fa20/labs/lab1/

• OpenLANE, . . skywater PDK + . .

  
  
  
  
  

  • Yosys. . ։ Claire Wolf. Verilog gate-level , . Design Compiler Synopsys

    
    
    
    
    

  • , gate-level GDS-II.

    
    
    
    
    

• skywater-pdk. PDK skywater 130nm. , -

  
  
  
  
  

• ngspice, spice. , HSPICE Synopsys.

  
  
  
  
  

• xschem, . CustomCompiler Synopsys

  
  
  
  
  

• klayout, GDS-II. CustomCompiler Synopsys

  
  
  
  
  

• Magic, DRC, . . IC Validator Synopsys

  
  
  
  
  

• Netgen, LVS . IC Validator Synopsys

  
  
  
  
  

• OpenRAM. . Memory Compiler Synopsys. , - NDA. .

  
  
  
  
  

. , .

cd ~/openlane_exp/openlane
docker run -it --rm -v /home/armleo/openlane_exp/openlane:/openLANE_flow \
-v /home/armleo/openlane_exp/openlane/pdks:/home/armleo/openlane_exp/openlane/pdks \
-e PDK_ROOT=/home/armleo/openlane_exp/openlane/pdks \
-e PDKPATH=/home/armleo/openlane_exp/openlane/pdks/sky130A/libs.tech/magic \
-v /tmp/.X11-unix:/tmp/.X11-unix \
-v /home/armleo/openlane_exp:/home/armleo/openlane_exp \
-e DISPLAY=unix$DISPLAY \
-u 1000:1001 efabless/openlane:v0.12

klayout /home/armleo/openlane_exp/openlane/pdks/skywater-pdk/libraries/sky130_fd_sc_hd/latest/cells/inv/sky130_fd_sc_hd__inv_1.gd
      
      

        
        
        
      

    
        
        
        
      
      

        
        
        
      

    
    

X11 .

.

• Manage Technologies

  
  
  
  
  

  

• 
  
  
  
  

  

• /home/armleo/openlane_exp/openlane/pdks/sky130A/libs.tech/klayout/sky130A.lyt

  
  
  
  
  

• 
  
  
  
  

  

• sky130A

  
  
  
  
  

  

  ?

  
  
  
  
  

, ։D.

, . SOURCE BULK PMOS VDD . VGND , SOURCE BULK NMOS .

GATE A LI1.

Y LI1.

։

• NMOS , , PMOS . . NMOS , , , PMOS .

  
  
  
  
  

• NMOS , , PMOS VDD Y. NMOS , , . .

  
  
  
  
  

։

։

, 4 ։ DRAIN, SOURCE, GATE, BULK.

։

• (NAND, NOR), LVS, DRC, PEX .

  
  
  
  
  

• , (Sequential components) - Latch, Flip-flop

  
  
  
  
  

• Après cela, nous analyserons comment compiler notre Verilog dans GDS.

  
  
  
  
  

• Comprenons comment assembler notre schéma dans Caravel