Forum: Platinen Downloads der Chipdesigns? RISC-V?


von  Kybermatrix  . (l_0_l)


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Eigentlich schreibe ich von Chipdesigns, nicht von Platinendesigns

Es gibt Halbleiterdesign-Softwarepakete wie Cadence, Synopsys, Mentor 
Graphics und Zuken, die sind in erster Linie für die Erstellung von 
Chip-Designs und Layouts für den Einsatz auf Wafern ausgelegt.

Dann war ich auf der Suche nach Examples solcher Chipdesigns, allerdings 
nicht gefunden. Finden tue ich nur Galeries wie diese hier 
http://asic.ethz.ch/ also nur Fotos von belichteten Wafern, doch wo 
haben die Chipdesigner ihre CAD-Examples her, um ihre Designs weiter 
auszubauen?

Alle reden ja davon, dass die Architektur von RISC-V öffentlich ist. 
Doch wo sind die Layouts?

von Harald K. (kirnbichler)


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  🏴‍☠️ Kybermatrix  . schrieb:
> Alle reden ja davon, dass die Architektur von RISC-V öffentlich ist.
> Doch wo sind die Layouts?

Die sind nicht öffentlich. Warum sollten sie das auch sein?

von  Kybermatrix  . (l_0_l)


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Harald K. schrieb:
>
> Warum sollten sie das auch sein?

Weils spannender für die Community sein wird?

von Sebastian R. (sebastian_r569)


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  🏴‍☠️ Kybermatrix  . schrieb:
> Alle reden ja davon, dass die Architektur von RISC-V öffentlich ist.
> Doch wo sind die Layouts?

Ein bisschen Eigentleistung wirst du schon investieren müssen. Ein 
RISC-V-Core macht noch keinen Chip. Denn dazu gehören noch 
Hardware-Interfaces, Clocks, Power-Generation, Speicher und 
Speicheranbindung,... Und das ist dir und deinen Anforderungen 
überlassen.

Ansonsten als Anfang vielleicht:
https://github.com/chipsalliance/rocket-chip/

von Daniel A. (daniel-a)


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Naja, die Sache mit Risc-V ist halt, die Architektur ist frei verfügbar 
und implementierbar, ohne das man sich um IP/Lizenz zeug gross sorgen 
machen muss. Aber Implementationen müssen das nicht zwangsläufig sein. 
Wenn man danach sucht, kann man schon auch simplere OS Designs finden, 
aber das gute Zeugs behalten sie halt für sich. Da gibt es ja auch 
nichts vergleichbares zur GPL, und das ist nun mal, wohin das führt...

von Markus W. (naggusm)


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Digital-Logik wird bei den Halbleiterherstellern auch einfach nur 
automatisch geroutet auf Chip-Ebene, ähnlich wie bei FPGAs. Wirklich 
sinnvoll erkennen wirst du da mit dem Auge nichts wenn du dir den Risc-V 
core anschaust.

von  Kybermatrix  . (l_0_l)


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Achso, der Rocket Chip Generator generiert dann die Clusters und die 
Leiterbahnen auf dem Wafer? Sagt der Algorithmus dann auch, ob die 
Cluster den zu belichtenden Bereich vollständig ausgefüllt haben? Und in 
was für ein Dateiformat wird das dann exportiert, die dann an die 
Chip-Hersteller weitergehen?

von  Kybermatrix  . (l_0_l)


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Ich glaube ich komme jetzt so langsam dahinter: Eines davon nennt sich 
GDSII

Nun, kennt hier jemand Download-Examples solcher GDSII-Dateien? 
Vielleicht so ein NE555-Design oder etwas größeres in Richtung 
AtMega-Chips wie attiny13a in GDSII-Format? 
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/2/2d/Atmel-attiny13a-HD.jpg

Interessant wird dann dass man GDSII in 3D-Step umwandeln kann 
https://www.youtube.com/watch?v=-w2EJCdhtj0

von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


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  🏴‍☠️ Kybermatrix  . schrieb:
> Und in was für ein Dateiformat wird das dann exportiert, die dann an die
> Chip-Hersteller weitergehen?

Das klärst du mit deiner Fab ab. Schließlich musst du mit der auch den 
Prozess klären. Ist ein bisschen mehr als nur ein 6-Lagen-PCB …

Daniel A. schrieb:
> Da gibt es ja auch nichts vergleichbares zur GPL, und das ist nun mal,
> wohin das führt...

Klar: mit einer GPL hätte ein RISC-V keinen einzigen kommerziellen 
Hersteller interessiert. Oder glaubst du, die würden nur wegen eines 
geilen CPU-Kerns ihr gesamtes restliches Knowhow veröffentlichen wollen?

von Daniel A. (daniel-a)


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Ja

von Andreas H. (ahz)


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  🏴‍☠️ Kybermatrix  . schrieb:
> Ich glaube ich komme jetzt so langsam dahinter: Eines davon nennt sich
> GDSII

Du kommst leider hinter garnichts, weil Du da völlig verkehrt anfängst.

  🏴‍☠️ Kybermatrix  . schrieb:
> Alle reden ja davon, dass die Architektur von RISC-V öffentlich ist.
Die ISA (!) ist public & licence-free.

* Und jetzt geh los und lerne was eine ISA ist.
* Und was der Unterschied zwischen der ISA und einer Implementierung 
dieser ISA ist.
* Und aus welchen Bauteilen die Implementierung gebaut wird.
* Und wie die Bauteile aufgebaut sind.
* Und wie das physikalisch auf einem Wafer aussieht.

Und JETZT lohnt es sich mal in die ASCII Darstellung eines GDSII File 
reinzusehen.

/regards

: Bearbeitet durch User
von Gustl B. (-gb-)


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Andreas H. schrieb:
> Die ISA (!) ist public & licence-free.

Das stimmt, aber darauf aufbauend gibt es sogar ganze SoCs mit RISC-V 
CPU quelloffen in einer HDL. Es lohnt sich aber wenn überhaupt nur bei 
hoher Stückzahl das als Chip fertigen zu lassen. Vorher kann man das in 
einen FPGA stecken und laufen lassen.

von Max G. (l0wside) Benutzerseite


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  🏴‍☠️ Kybermatrix  . schrieb:
> Alle reden ja davon, dass die Architektur von RISC-V öffentlich ist.

Auch wenn es nicht ganz das ist, was du suchst, könntest du mal 
https://github.com/ultraembedded/riscv versuchen. Das ist eine offene 
Implementierung von RISC-V.

Ein fertiges Layout hast du damit aber natürlich noch nicht zusammen. 
Aber du kannst das in einen FPGA schreiben und dann in diesem laufen 
lassen. Setzt voraus, dass du mit den Geräten und Toolchains 
zurechtkommst.

Wenn du Grundlagen verstehen willst, bist du vermutlich mit einem 8051 
besser dran. Die gibt es auch haufenweise als freien VHDL-/Verilog-Code.

von Christoph Z. (christophz)


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 Kybermatrix  . schrieb:
> doch wo
> haben die Chipdesigner ihre CAD-Examples her, um ihre Designs weiter
> auszubauen?

Von der Fab (Halbleiterhersteller) als sogenanntes PDK für den 
jeweiligen Prozess, den du nutzen möchtest.
In der Lizenzvereinbarung von der Fab zu diesem PDK steht auch drin, 
dass du das nicht weitergeben oder veröffentlichen darfst, weil da drin 
ja genau ganz viel Wissen und Erfahrung der Fab drinsteckt.

Einzige mir bekannte Aussnahme bisher ist:
https://skywater-pdk.readthedocs.io/en/main/

Andreas H. schrieb:
> Und JETZT lohnt es sich mal in die ASCII Darstellung eines GDSII File
> reinzusehen.

Das ist so etwa der Moment, wo man mit Magic VLSI zu spielen beginnen 
kann:
http://opencircuitdesign.com/magic/

von Andreas H. (ahz)


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Christoph Z. schrieb:
> Das ist so etwa der Moment, wo man mit Magic VLSI zu spielen beginnen
> kann:
> http://opencircuitdesign.com/magic/

Ich bin ja zugegebenermassen ein Fan von John Ousterhout. Aber Magic 
spiegelt den "realen" Workflow nur bedingt wieder.
Real wird z.B. der Digitalteil als Block (weitgehend) automatisch 
gerouted, während viele Analogzellen per Hand geroutet werden.

Ansonsten hast Du recht. Es ist definitiv ein Einstieg. Insbesondere 
wenn man nicht mit Cadence, Synopsys oder ähnlichem arbeiten kann.

Am besten wäre vermutlich ein Industriepraktikum/Studententätigkeit.
Unsere Studenten werden da gnadenlos reingeworfen und schlagen sich 
bemerkenswert gut ;)

/regards

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