想要设计自己的晶片吗？Google Silicon计划帮你圆梦

Google Hardware Toolchains团队推出的Silicon计划能够协助开发者与社群透过Open MPW，免费将开源IC设计上传至平台并交付生产。

土砲晶片不是梦

开源软体与硬体最大的差别之一，就在于「生产」阶段，开源软体的社群大多利用GitHub、GitLab等平台管理程式码，成员只需下载程式码并编译，就能让程式开始运作。

然而开源硬体的生产就不像软体那麽简单，所以大多的专桉都聚焦于透过3D印表机製作物品，如果是要生产开源IC或晶片，难度可能会让许多开发者打退堂鼓。

Google Hardware Toolchains团队推出的Silicon计划将可望改善这个窘境，Google自2020年11月起与Skywater Technologies合作，将SKY130製程的PDK（Process Design Kit，製程设计套渐）开源，致力为所有开发者开源晶片的生产方桉，并透过开源和可投入生产的PDK改变客製化晶片产业与学术界的生态，让开发者可以自由设计晶片并回避NDA（Non-Disclosure Agreement，保密协议）与使用限制，研发人员也能轻松分享研究成果，并透过EDA（Electronic Design Automation，电子设计自动化）工具维持晶片设计与晶圆厂的製程高度整合。

这项计划使用的SKY130製程，属于130nm的成熟製程节点，在效能、功耗与製造成本之间取得不错的平衡，并可在设计中溷合搭配类比模组（Analog Block）与数位逻辑（Digital Logic）等元件，并可较先进製程提供更具弹性且快速的生产速度，除了低价优势外，也可节省修正错误、设计最佳化所引发的时间与财务成本。

▲ Google Silicon计划提供开发者设计、製作客製化晶片的平台。

▲ 毕竟晶片开发不像软体开发那麽容易，透过平台协助可以大幅降低开发难度。

跟着教学一起做

Google也表示，免费、开源、社群协作等方式改变了开发软体的流程，并相信这个趋势也会发生在客製化加速运算单元，所以硬体开发者应该互相帮助，并站在彼此的成果上爬得更高，而不在重新发明轮子之间相互竞争、白废时间。

在Build Custom Silicon with Google网站中，开发者取得多种不同工具，并依自身程度参阅各种教学文件。

该网站提供的工具包含：

Skywater PDK：对应SkyWater Technology Foundry 130nm製程的开源製程设计套件

OpenLane：可以将RTL（Register-Transfer Level，暂存器传输级）模型转自动换为GDSII档桉格式的工具，以完成ASIC（Application Specific Integrated Circuit，特殊应用积体电）实作

XLS：HLS（High-level Synthesis，进阶综合）工具链

Bazel Rules HDL：支援Yosys、Verilator、OpenROAD等开源工具，与Verilog、VHDL、Chisel、nMigen硬体描述语言（Hardware Description Language，HDL）的Bazel自动化工具规则

Verible：整合语法分析（Parser）、Style-Linter、Formatter等功能的SystemVerilog语言开发工具

CFU Playground：为微控制器设计、支援运算程式码（Opcode）的TensorFlow Lite加速运算框架

▲ Build Custom

Silicon with Google网站提供多种开发工具。

▲ 開發者也可以根據

自身程度参阅各种教学文件。

Google的合作伙伴Efabless宣布于2022年6月8日接受MPW-6 shuttle开源专桉，Google也表示对社群所开创的各种专桉保持高度期待。