Hallo, ich finde, Open Source ist im Bereich Halbleiter unterrepräsentiert. Open Source Hardware beschränkt sich zu sehr auf PCBs und Mechanik. Ich würde gerne als Beispiel einen 75HC4411 als Open Source Halbleiter umsetzen. Der SN754411 ist ein verbesserter L293, aber immer noch TTL. Ich fände es schön, wenn es eine 1:1 austauschbare CMOS-Variante davon gäbe. Das ist doch eigentlich ein relativ einfaches IC. Das sollte man problemlos selbst entwerfen können. Leider scheint der Prozess von Tiny Tapeout nicht dafür zu gebrauchen sein: https://tinytapeout.com/specs/analog/ "Max current: 4 mA" Natürlich sollen die Tools und das PDK ebenfalls Open Source sein. Wie würde man hier am besten vorgehen?
Stefan H. schrieb: > Wie würde man hier am besten vorgehen Tja, viele besondere ICs gibt es eben nur weil der Chiphersteller den besonderen Prozess beherrscht der ihn ermöglicht. Das war schon beim ersten kompensierten OpAmp uA741 so weil (damals) nur Fairchild den Kompensationskondensator integrieren konnte. Und gilt für viele weitere 'Meilensteine' die uns heute normal vorkommen. Viele MPW Runs können eben nur geringe Spannung und geringen Strom und beispielsweise nicht BiCMOS. Mir scheint der 4411 einfach nur TIs 293 zu sein die 'Verbesserungen' sind nicht der Rede wert. Als CMOS mit MOSFETs in der Ausgangsstufe gibt es halt keine vertikalen (und damit hochstromfähigen) Mosfet ausser den N-Kanal die an GND gehen. Laterale MOSFET sind eher nix für 1A. Such dir einen anderen Chip, mit dem du üben möchtest, der mit den billigen MPW Prozessen klar kommt. https://dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.7.4 Stefan H. schrieb: > Natürlich sollen die Tools und das PDK ebenfalls Open Source sein. Na ja. https://fossi-foundation.org/blog/2020-06-30-skywater-pdk oder Spice, Lake
Stefan H. schrieb: > Open Source Hardware beschränkt sich zu sehr auf PCBs und Mechanik. Aus Spieltrieb und purem Wissendrust kann ich das nachvollziehen. Da sich aber alles was ein Chip macht auch diskret mit bereits vorhandenen Bauteilen umsetzen lässt, ist mir darüber hinaus Deine Zielsetzung nicht ganz klar. Stefan H. schrieb: > Ich fände es schön, wenn es eine 1:1 austauschbare CMOS-Variante davon > gäbe. Warum? An modernen H-Brückentreibern herrscht wahrlich kein Mangel. Ich verstehe die Logik nicht mit brachialem Aufwand und erheblichen Kosten kleinste Stückzahlen eines hoffnungslos veralteten ICs nachzubauen, wenn ein Redesign auf einen moderneren Vertreter so einfach und billig ist. Unabhängig davon, als pure Diskussion darüber welche Tools und Fertigungsmöglichkeiten es für eigene Chipsdesigns gibt, interessant.
Stefan H. schrieb: > Wie würde man hier am besten vorgehen? Kontakt aufnehmen und mitmachen: https://libresilicon.com
Entwerft doch mal einen Mikrocontroller mit integriertem Quarz 😄
Stefan H. schrieb: > ich finde, Open Source ist im Bereich Halbleiter unterrepräsentiert. Warum muß das überhaupt Open Source sein? Halbleiter lassen sich nun mal nicht wie Software zum Nulltarif vervielfältigen. Intellectual Property greift bei deinem Brückentreiber auch nicht. Firmware, die man offenlegen könnte, hat er auch nicht. Bleiben die reinen Fertigungskosten. Die fallen auch bei Open Source an. Abgesehen davon: Open Source lebt vom einfachen (Mit)Machen. Mach also, statt hier herumzulamentieren.
Ich finde es nicht illegitim, seine eigenen Halbleiter quelloffen entwickeln und fertigen zu wollen. Aber wie schon geschrieben, sind die Einrichtungskosten bei der Fertigung immens und nur über große Stückzahlen zu lösen. Möglicherweise wird es nur eine Frage der Zeit sein bis das geht. Siehe 3d-Drucker.
>> ich finde, Open Source ist im Bereich Halbleiter unterrepräsentiert. > > Warum muß das überhaupt Open Source sein? Halbleiter lassen sich nun mal > nicht wie Software zum Nulltarif vervielfältigen. Eben, mit den Begriff "Open Source" ist bezüglich Hardware komplett auf dem Holzweg. Open Source ist ausschließlich für Software definiert: "Als Open Source (aus englisch open source, wörtlich offene Quelle) wird Software bezeichnet, deren Quelltext öffentlich ist und von Dritten eingesehen, geändert und genutzt werden kann. Open-Source-Software kann unter Einhaltung der Lizenzbedingungen kostenfrei genutzt und verteilt werden. " nach https://de.wikipedia.org/wiki/Open_Source Der TO verwechselt das hier offensichtlich mit "Freier Hardware"; was auch wieder 'ne Fehlformulierung ist weil nicht die Hardware frei ist sondern deren Konstruktionsunterlagen. Und die Umsetzung der "Konstruktionszeichnungen" in ein fertiges Produkt ist eben nicht so ohne weiters und billig möglich wie bei "Open Software". Ein sinnvoller Ansatz, um billig (und legal) an Hardware zu kommen (wenn man diese den nötig hat) ist IMHO die "refurbish"-Szene: https://de.wikipedia.org/wiki/Refurbishing Aber die weiterverwendung von Altmaterial ist ja manchen nicht billig genug ... PS: Nicht der erste Versuch des TO seine Einkaufspreise durch Ausbeutung einer "Open xyz" - Bewegung weiter zu drücken: * Beitrag "Open Source Chemistry Community"
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Man könnte doch auch alle Fertigungsdaten der Halbleiter offen legen, die schon in Massenfertigung sind, insbesondere von abgekündigten Halbleitern. Ich finde, wenn wir Geschichtswissenschaft ernst nehmen, sollte Technologie dabei nicht vernachlässigt werden. Ich wünsche mir, dass auch der "alte Kram" komplett offen wird, inkl. commit-history. Zunächst scheint es zwar sinnlos zu sein, dass wir Fertigungsdaten für einen NMOS 2708 EPROM öffentlich haben, weil den Chip keiner mehr will, aber da steckt auch viel Physik-/Technologiewissen und Vorgehensweisen/Strategien dahinter. Eines Tages wird sicherlich wieder ein Teil des verloren gegangenen Wissens gebraucht. Heute ist bereits viel Wissen zur Fertigung von Vakuumröhren verloren. Und zwar handelt es sich um Wissen, welches auch für wissenschaftlichen Apparatebau nützlich ist. Es gibt ja nicht nur Röhren als schlechter Transistor, sondern auch Elektronenmikroskope etc. wo Untersuchungen im Vakuum stattfinden.
Richard W. schrieb: > Ich finde es nicht illegitim, seine eigenen Halbleiter quelloffen > entwickeln und fertigen zu wollen. Es ist auch nicht illegitim. Nur unpraktisch, und auch nicht hilfreich. Selbst wenn man die Fertigungsunterlagen quelloffen vorliegen hat, muß man den Halbleiter immer noch fertigen. Und das kostet nun mal. Ich stecke da gar nicht (mehr) in der Materie, obwohl ich mal in einer Halbleiterbude (ZFTM) gelernt habe. Aber ich gehe davon aus, daß die Entwurfswerkzeuge da immer noch spezifisch für eine Fertigungsstraße sind. Stefan H. schrieb: > Man könnte doch auch alle Fertigungsdaten der Halbleiter offen legen, > die schon in Massenfertigung sind, insbesondere von abgekündigten > Halbleitern. Man könnte. Macht es aber nicht, aus bekannten Gründen. Jeder hockt auf seinem Häufchen IP und hofft, daß eines Tages die ganz große Nachfrage kommt und er sich eine goldene Nase verdienen kann. Und apropos abgekündigt: außer wegen fehlender Nachfrage wird oft auch abgekündigt, was nicht mehr fertigbar ist. Weil die entsprechenden Anlagen außer Betrieb gehen.
Na ja, es setzt sich immer mehr durch, das es Auftragsfertiger gibt und FABs, die nicht mehr selber vermarkten, sondern sich als Auftragsfertiger verdingen. Da muß man dann halt schauen, welche prozesse und Strukturgrößen beherrscht der jeweilige Fertiger. Das mit Abstand Teuerste sind die Masken für die Litho. Theoretisch gibt es für Muster und Kleinserien auch noch die Elektronenstrahllitografie, wo ähnlich, wie bei einer Bildröhre, der Wafer "gezeichnet" wird. Damit kommt man dann aber auf Preise, wie "handgefeilt" Noch garnicht mit eingerechnet sind die Kosten, das ein gutes Design mehrmals überarbeitet und optimiert wird. Zunächst werden von einem neuen Produkt 2 Lose a 25 Scheiben gerfertigt. 2, falls ein Lios davon geschrottet wird, damit man die Durchlaufzeit, meist 50-60 Tage nicht noichmals auf Resultate warten muß. Beim 1. Versuch erwartet man eigentlich noch keine funktionierenden Chips, dann guckt man eher, was noch an der Maske oder im Fertigungsprozess geändert werden muß. Beim 2. versuch kommen dann für gewöhnlich Ausbeuten im einstelligen oder niederigen 2 stelligen Bereich raus und ab dem 3. bis 5. Versucht hat man dann gute Ausbeuten.
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>> Ich finde es nicht illegitim, seine eigenen Halbleiter quelloffen >> entwickeln und fertigen zu wollen. > > Es ist auch nicht illegitim. Nur unpraktisch, und auch nicht hilfreich. > Selbst wenn man die Fertigungsunterlagen quelloffen vorliegen hat, muß > man den Halbleiter immer noch fertigen. Und das kostet nun mal. Eben, die "Source-Erstellung" ist hier nicht das Problem, sondern die "Halbleiter-Fertigung". Manche habe versucht, das Ganze in ihrer Werkstatt/Garage hinzubekommen: https://youtu.be/IS5ycm7VfXg?t=60 In einem anderem Video wird gezeigt, wie der Hobbyist ohne Masken aber mit Mikro-Spiegel-Projektor und Optiken Belichtungen bis zu 10 µm Auflösung (Angabe Sam Zeloof) hinbekommt: https://www.youtube.com/watch?v=XVoldtNpIzI Chips mit ~1000 Transistoren sind wohl so machbar: http://sam.zeloof.xyz/second-ic/ Auch Golem hat schon davon berichtet: https://www.golem.de/news/sam-zeloof-student-baut-chip-mit-1-200-transistoren-2201-162610.html In einem Artikel im wired wird gezeigt, das der Hobbyist an Equipment repariertes "Alteisen" nutzt: https://www.wired.com/story/22-year-old-builds-chips-parents-garage/ (siehe Anhang)
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Stefan H. schrieb: > Man könnte doch auch alle Fertigungsdaten der Halbleiter offen legen, > die schon in Massenfertigung sind, insbesondere von abgekündigten > Halbleitern. Sehr viele Halbleiterbauelemente, insbesondere solche auf der Basis irgendwelcher Makrozellen, basieren auf Bibliotheken verschiedenster Anbieter, z.B. Synopsys, Cadence, Mentor Graphics, usw., für die natürliche strikte Geheimhaltung besteht. Selbst wenn der Entwickler bzw. Hersteller eines Bauteils die gesamten Entwurfsdaten freigeben wollte, müsste er hierfür mit sämtlichen Lizenzgebern solcher Bibliotheken entsprechende Verträge schließen und für die Offenlegung alter Bibliotheken ggf. Unsummen an Geld hineinstecken. Die Bibliotheksanbieter haben natürlich an einer Offenlegung kein Interesse, da dies deren einziges Kerngeschäft darstellt, d.h. neben den erforderlichen Tools. Da für Halbleiter die normalen Patent- und Gebrauchsmuster nicht ausreichen, gibt es zusätzlich noch den Topografieschutz nach dem Halbleiterschutzgesetz: https://www.dpma.de/gebrauchsmuster/topografien/index.html Auch die entsprechenden Makrozellen der jeweiligen Halbleiterprozesse sind natürlich geschützt. Die Hersteller wollen an dieser Stelle natürlich auch nicht alle Fertigungsdetails offenlegen.
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Bradward B. schrieb: > Manche habe versucht, das Ganze in ihrer Werkstatt/Garage hinzubekommen: An der Stelle darf natürlich Jeri Ellsworth nicht unerwähnt bleiben: https://www.youtube.com/watch?v=MxjppY1iA4A&list=PL5DCEA197C1C07A2D
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Stefan H. schrieb: > Ich wünsche mir, dass > auch der "alte Kram" komplett offen wird Schön. Ich wünsche mir auch so einiges. Nur das der 'alte Kram' jemanden gehört dem Deine Wünsche ziemlich wurscht sind. Und was bringt es Dir wenn der Hersteller seine alten Masken zum Download anbietet? Soll er die FAB dazu auch als Museum auf eigene Kosten betreiben? Stefan H. schrieb: > da > steckt auch viel Physik-/Technologiewissen und > Vorgehensweisen/Strategien dahinter. 2µm Strukturbreite Also ob man beweint das mit dem Aufkommen der Tintenstrahldrucker das wissen über malen mit der Lammfellrolle 'verlorengegangen' ist. > Eines Tages wird sicherlich wieder ein Teil des verloren gegangenen > Wissens gebraucht. Nix ist da verloren gegangen. Es hat sich nur entwickelt und niemand verschwendet Recourcen darauf schlechten alten Kram zu bauen der nichts kann was man heute nicht 100mal besser kann. >Heute ist bereits viel Wissen zur Fertigung von > Vakuumröhren verloren. Welches soll das sein? Hört sich alles eher nach romantisierten Retrokult Vorstellungen an. Wenns Dich beruhigt kannst Du ja über die Wintermonate meditativ einen Magnetkernspeicher häkeln und eine CPU aus Relais bauen. Brotlose Künste aber für irgendein gelangweiltes YT-Kid bestimmt für 3min ganz lustig. Die moderne Technik bietet so viel für so kleines Geld. Mach doch lieber was damit.
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> Ich finde, wenn wir Geschichtswissenschaft ernst nehmen, sollte > Technologie dabei nicht vernachlässigt werden. Ich wünsche mir, dass > auch der "alte Kram" komplett offen wird, inkl. commit-history. Zunächst > scheint es zwar sinnlos zu sein, dass wir Fertigungsdaten für einen NMOS > 2708 EPROM öffentlich haben, weil den Chip keiner mehr will, aber da > steckt auch viel Physik-/Technologiewissen und > Vorgehensweisen/Strategien dahinter. > > Eines Tages wird sicherlich wieder ein Teil des verloren gegangenen > Wissens gebraucht. Heute ist bereits viel Wissen zur Fertigung von > Vakuumröhren verloren. Und zwar handelt es sich um Wissen, welches auch > für wissenschaftlichen Apparatebau nützlich ist. Billiges Scheinargument, das Wissen ist nicht verloren, manche sind aber zu bequem sich dieses zu erwerben. Anbei Auszüge zu Standardbibliotheken aus ISBN: 3-446-21288-4. Ja, manche Hallodri zählen Bücher nicht zu Open Source, weil man sich diese eher nicht auf Flatrate downloaden kann und das hier genannte hatte mit 129€ vor 20 Jahren einen stolzen Preis, ist aber für einenIC-Entwickler jeden Cent wert. Und auch die obenen genannten DIY-"Vorbilder" Ellsworth und Zeloof verweisen auf ihre Recherchen in alter Literatur, Papers und Patent-Schriften als Voraussetzung ihrer Eigenentwicklungen. https://youtu.be/xhQ7d3BK3KQ?t=30 Und natürlich verlangt Halbleiterei auch Fertigkeiten und Wissen die man in einen studium Elektrotechnik/Mikrosystemtechnik erwerben kann. Ich erinnere mich noch an ein Laborpraktikum an der Uni bei dem man in der Gruppe einen VLSI-Prozessor bis zum tape-out gamacht hat. Es gab und gibt universitäre Programme die Studenten/Doktoranden einen subventionierten Zugriff dazu ermöglichen, bis hin zur Fertigung. Dieses Ausbildungsprogramm hiess wohl E Euro-IC, heute könnte man mal unter dem Stichwort "Euro-Practice IC" die Recherche Beginnen: https://europractice-ic.com/wp-content/uploads/2019/06/2015-europractice_activity-report.pdf Bei dem erwähnten Praktikum im CAE-Labor (Kabinett voll mit SUN/Sparc-Workstations) hat man bereits in der ersten Stunde das Layout eines CMOS-Inverters designet, parasitäre Strukturen extrahiert und optimiert. Voraussetzunf war Abschluss des Faches "Digitale Schaltungstechnik", also war das Zeichnen des Schaltplanes eines CMOS-Inverters aus dem Gedächtnis kein Problem für die anwesenden ET-Studenten. Das einen Fachfremdem wie einem Programmier-hansel das "böhmische Dörfer" sind, ist verständlich. Aber die Fachbibliotheken der ET stehen auch Informatik-Studenten frei zur Verfügung.
Stefan H. schrieb: > Ich würde gerne als Beispiel einen 75HC4411 als Open Source Halbleiter > umsetzen. Der SN754411 ist ein verbesserter L293 Warum sollte man diesen alten Schrott nachbauen wollen. Mir sind die L293 und L298 regelmäßig abgebrannt. Es sind haufenweise fertige Treiber in MOS und mit Schutzschaltungen verfügbar. Such Dir einen aus.
Peter D. schrieb: > Es sind haufenweise fertige Treiber in MOS und mit Schutzschaltungen > verfügbar. Such Dir einen aus. Jetzt wird das übliche kommen: "Die sind aber alle SMD."
Andreas S. schrieb: > Sehr viele Halbleiterbauelemente, insbesondere solche auf der Basis > irgendwelcher Makrozellen, basieren auf Bibliotheken verschiedenster > Anbieter, z.B. Synopsys, Cadence, Mentor Graphics, usw., für die > natürliche strikte Geheimhaltung besteht. Ich kann mir durchaus vorstellen, dass den Herstellern eine Open Source Bibliothek nicht ungelegen wäre. Ist halt das übliche Henne/Ei Problem. Wenn es eine Bib gäbe die gut genug wäre, würde die auch benutzt und weiterentwickelt. Aber jetzt mal eben so alles selber freigeben, macht natürlich keiner. Die Lizenz muss dann natürlich entweder komplett frei (wie MIT) oder wenigstens LGPL-like sein, so dass man nicht sein eigenes IP freigeben muss. Passieren wird das natürlich nicht...
Max schrieb: > Aber jetzt mal eben so alles selber freigeben, macht > natürlich keiner. Ich finde es immer wieder entzückend, wie gerne manche Leute beliebige Entscheidungen über das Eigentum Dritter fällen, natürlich nur zum Wohle der Gesellschaft (oder doch nur zu ihrem Eigennutz). Üblicherweise sind das aber auch genau die Leute, die genauso gut erklären können, warum sie selbst auf keinen Fall irgendetwas mit Dritten teilen müssen.
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