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Industria lanza primera herramienta abierta para diseño de ASICs

El proyecto lleva por nombre Open PDK y está coordinado por la Fundación FOSSi (Free and Open Source Silicon) al que ya se han incorporado importantes compañías del segmento.

ElectronicosOnline.com Magazine / Oswaldo Barajas

La industria se reacomoda en sus estrategias colectivas en vísperas del final de la Ley de Moore para la miniaturización de las arquitecturas microelectrónicas, y la etiqueta opensource se vuelve un eslabón común como lo demuestra la más reciente iniciativa impulsada por diversas compañías fabricantes de semiconductores para liberar tecnología de código abierto para el diseño de chips ASIC.

 

Los Circuitos Integrados para Aplicaciones Específicas (ASICs, por sus siglas en inglés) son chips hechos a la medida para un uso en particular y se utilizan para funciones específicas, por ejemplo, procesadores diseñados específicamente para los smartphones.

En vista de la creciente comunidad de adeptos a nivel mundial para las herramientas de fuente abierta, la industria ha tenido que reacomodar sus criterios y comenzar a decantarse parcialmente por este segmento realineando sus productos mayormente hardware para que sean compatibles con estos entornos, específicamente software de desarrollo, por lo que diversas compañías tanto fabricantes de semiconductores a nivel de fundición, como desarrolladores de herramientas para diseño electrónico (EDAs, por sus siglas en inglés) y otros fabricantes de circuitos integrados, han conformado la Fundación FOSSi (Fundación para el Silicio Gratuito y de Fuente Abierta).

La Fundación FOSSi (Fundación para el Silicio Gratuito y de Fuente Abierta) ahora reúne a compañías importantes como Intel, Google, IBM, NXP, STmicroelectronics, Globalfoundries, Mentor Graphics y Cadence, por mencionar algunas.

 

Actualmente, la Fundación FOSSi continúa atrayendo a más compañías, y entre sus miembros se encuentran AnaGlobe Technology, Cadence Design Systems, IBM, Intel, Mentor Graphics, NXP Semiconductor, Pulsic, SpringSoft, STMicroelectronics y Synopsys, mientras que Globalfoundries, Si2, SkyWater Technologies y Google han anunciado recientemente su incorporación.

En el caso de Google y SkyWater ambas firmas decidieron unirse para lanzar un paquete de desarrollo denominado PDK para el diseño de circuitos a nivel de Silicio, con el cual los usuarios pueden mapear sus diseños incluso hasta obtener el modelo definido como DRM o Manual de Reglas de Diseño, que originariamente había estado disponible pero exclusivamente para fabricantes y empresas de fundición de semiconductores, pero que ahora está al alcance de cualquier usuario.

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Los usuarios pueden acceder directamente al repositorio de Github del proyecto Open Source PDK donde los usuarios podrán crear diseños manufacturables con soporte directo a la fundidora de SkyWater inicialmente sobre el nodo de 130 nanómetros. Los costos de las herramientas de entrada estarán mucho más bajo de lo que normalmente es el caso para clientes de envergadura industrial, según menciona el documento de SkyWater.

El documento reconoce que aunque el nodo de proceso sobre 130 nm es bastante antiguo (~19 años), debería ser bastante útil para un rango de aplicaciones, especialmente para aquellas que fusionan circuitos digitales y analógicos.

En el repositorio los desarrolladores hallarán soporte interno para sistemas con fuente de alimentación de 1.8 V – 5.0 V con interfaces I/Os operables en los 2.5 V. Además, podrán hacer uso de interconexiones locales y hasta 5 niveles de metal, capacidad de inducción, poli-resistencia de lámina RHO, capacitores MiM, celdas SONOS, fuentes reguladas a 10 V, y NMOs/PMOS de alto voltaje, entre otros recursos para el diseño.

SkyWater y Google liberaron la primera herramienta de diseño de chips de aplicaciones específicas (ASICs) SKy130, la cual permitirá en primera fase desarrollar chips sobre nodos de 130 nanómetros.

 

Las intenciones de la Fundación FOSSi parecen ser buenas, pero es notorio que el proyecto Open Source PDK ha sido tomado también como un proyecto piloto para experimentar las reacciones de la comunidad y evaluar la trascendencia de la migración de la industria hacia el concepto opensource para el segmento de hardware de procesamiento, de tal manera que junto con el enlace de descarga la cláusula pública de uso refiere que el uso de este PDK es limitado a conceptos no-sensibles, y sugiere que no debería ser utilizado para aplicaciones comerciales, sino para proyectos personales.

Cabe mencionar, que gracias a los avances en miniaturización y herramientas de diseño, un ASIC ha crecido desde 5,000 puertas lógicas a más de 100 millones. Los ASIC modernos a menudo incluyen procesadores de 32-bit, bloques de memoria RAM, ROM, EEPROM y Flash, así como otros tipos de módulos, el cual debido a su robustez es nombrado sistema en chip (SoC) y su diseño digital incorpora el uso de lenguajes descriptores de hardware (HDL) como Verilog o VHDL, para describir la funcionalidad de estos dispositivos.

El primer paso de la liberación de tecnología para el diseño de estos circuitos va por buen cause, y denota el interés de la industria para sumarse a la tendencia de la democratización tecnológica. Por lo pronto, el nodo SKY120 del proyecto SkyWater y Google está disponible para la comunidad y se presume pueda ser el inicio de mayores liberaciones de bloques a menores escalas nanométricas.

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