GNU Electric: un fantastico software di progettazione VLSI per chip gratuito e open source

GNU elettrico non è semplicemente un altro software gratuito, è una potente suite di strumenti che consente agli utenti di progettare schemi, disegnare diagrammi di circuiti e, infine, creare progetti di chip a livello di transistor come fanno le società di progettazione di sistemi.VLSI.

Focalizzandosi sulla flessibilità e sull'efficienza, GNU Electric è diventata un'azienda leader nel settore scelta preferita sia per professionisti che per appassionati. Inoltre, troverai una buona documentazione che ti aiuterà nel suo utilizzo e anche un buon set di librerie per fabbricare il chip in diversi nodi, circuiti di test, ecc.

Cos'è l'elettrico?

Electric è un sistema di progettazione assistita da computer per circuiti elettrici, con un focus primario sulla progettazione di circuiti integrati. Tuttavia, è anche in grado di gestire schemi e linguaggi di descrizione hardware o HDL (Hardware Description Language) per la progettazione di chip VLSI (Very Large-Scale Integration).. È versatile e comprende varie tecnologie, tra cui MOS (nMOS e varie varianti di CMOS), design bipolare e ibrido. Oltre a queste tecnologie di progettazione di circuiti integrati, puoi lavorare con molte altre forme grafiche, come schemi, disegni, architetture FPGA e altro ancora. Include un editor tecnologico integrato che consente la modifica e la creazione di nuovi ambienti di progettazione.

Elettrico integra a varietà di strumenti per l'analisi e la sintesi dei circuiti. Il sistema include controllori delle regole di progettazione, simulatori, router e molto altro. Inoltre, dispone di un modello elegante per l'integrazione degli strumenti, che semplifica l'aggiunta di nuovi. Allo stesso modo, dispone di strumenti aggiuntivi, come il simulatore IRSIM dell'Università di Stanford, che può essere perfettamente integrato con Electric, come complemento di ALS.

Oltre a essere in grado di gestire tecnologie e strumenti arbitrari, Electric dispone di un'interfaccia potente che fornisce vincoli di progettazione e portabilità della piattaforma. Il sistema di vincoli consente ai componenti connessi di rimanere sensibilmente connessi, anche quando il progetto viene modificato. La portabilità della piattaforma significa che Electric può essere eseguito su quasi tutti i computer (il codice Java funziona ovunque e il codice C può essere compilato). UNIX/LINUX, Windows e Macintosh). E lo troverai disponibile in diverse lingue, incluso lo spagnolo.

Caratteristiche elettriche

Electric è un sistema di progettazione VLSI altamente flessibile e potente in grado di gestire molti tipi di progettazione di circuiti.. La sua sofisticata interfaccia utente funziona su tutte le workstation più diffuse e fornisce linguaggi interpretativi per utenti avanzati. Electric dispone di numerosi strumenti di analisi e sintesi, tra cui il controllo delle regole di progettazione, la simulazione, il confronto di reti, l'instradamento, la compattazione, la compilazione del silicio, la generazione di PLA e la compensazione.

Il sistema di verifica regole di progettazione Electric monitora tutte le modifiche apportate al progetto e visualizza messaggi di errore quando vengono rilevate violazioni. Electric può anche leggere l'output di Assura o Calibre e visualizzare i risultati. Il verificatore delle regole elettriche controlla tutti i pozzetti e le aree del substrato per verificare che i contatti e la spaziatura siano corretti ed esegue un controllo delle regole dell'antenna per la convalida della produzione.

L'elettrico viene fornito con un simulatore Livello di commutazione integrato a 12 stati, chiamata SLA. Electric può produrre mazzi di ingresso per una serie di simulatori popolari. Gli utenti elettrici devono procurarsi questi simulatori autonomamente.

El Generatore CMOS PLA da Electric funziona da una libreria di elementi PLA, consentendo matrici personalizzate. Il generatore del pad frame posiziona le celle del pad attorno al nucleo del chip e le collega insieme. Il generatore ROM produce un disegno da un file di personalità ROM.

El Il compattatore elettrico regola la geometria alla spaziatura minima sugli assi X e Y. Logic Effort è un sistema per contrassegnare porte schematiche digitali con informazioni di fan-out che produrranno circuiti veloci in modo ottimale. D'altra parte, Electric ha a disposizione sei strumenti di posizionamento sperimentale che utilizzano il parallelismo per accelerare il compito. Il router a labirinto di Electric fa passare i singoli cavi tra i punti. Il router di cucitura delle celle effettua connessioni esplicite nei punti in cui le celle si uniscono o si sovrappongono. Il router imitazione osserva l'attività dell'utente e ripete l'attività in situazioni simili in tutto il circuito.

El Sistema VHDL Electric può generare VHDL da un layout e può compilare VHDL in netlist di vari formati. Queste netlist possono essere simulate con il simulatore integrato, convertite in layout con il compilatore di silicio o salvate su disco per essere utilizzate da simulatori esterni.

El Il compilatore di silicio elettrico posiziona e instrada le celle standard da un elenco di reti strutturali, che può essere ottenuto da VHDL, che a sua volta può essere ottenuto da un disegno schematico. Electric dispone anche di uno strumento Network Consistency Checker (LVS) che confronta un progetto con il suo schema equivalente. È possibile confrontare due diverse versioni di un progetto o due diverse versioni di uno schema. È disponibile anche una versione sperimentale di NCC, chiamata Port Exchange Experiment.

E se lo vorrai, avrai a tua disposizione anche un sistema di gestione dei progetti integrato (anche un secondo sistema integrato basato su CVS, se preferisci) che consente agli utenti di condividere una libreria di circuiti. Gli utenti possono estrarre le celle per la modifica e restituirle al termine. Ad altri utenti non è consentito modificare le celle rimosse e possono aggiornare i propri circuiti quando le modifiche vengono registrate. Inoltre, agli utenti non è consentito apportare modifiche alle celle estratte che potrebbero influire su altre celle non estratte. Vengono emessi avvisi anche quando più utenti estraggono celle gerarchicamente correlate, il che può causare interferenze con la loro modifica.

Come l' tecnologie supportate, abbiamo:

nMOS	Transistor nMOS tradizionale
CMOS	È disponibile in diverse versioni, come quella generica, Cal Tech Round o le regole MOSIS
Bipolare	Logica generica del transistor bipolare
BiCMOS	Bipolare+CMOS per circuiti ibridi
TFT	Circuiti a film sottile
Filtri digitali	generico
PCB	Può supportare fino a 8 strati per circuiti stampati
Schematico	Crea circuiti schematici con componenti analogici e digitali
FPGA	Progettazione per FPGA personalizzato
Opera	Elementi per la progettazione grafica

E per quanto riguarda le interfacce esterne, la verità è che Electric è altamente file compatibile da molte altre EDA, ad esempio:

Formato	Entrata uscita	Descrizione
CIF	E / S	Formato intermedio Caltech
GDS II	E / S	Formato di scambio GDS Calma
EDIF	E / S	Formato di interscambio di progettazione elettronica
SUE	E	Ambiente utente schematico
DXF	E / S	Formato meccanico nativo di AutoCAD
VHDL	E / S	HDL
Verilog	S	HDL
CDL	S	Linguaggio di descrizione della cadenza
AQUILA	S	Cattura schematica
PLATORELLI	S	Cattura schematica
ECAD	S	Cattura schematica
Applicazione	E	Applicazione/860 (vecchio formato CAD)
Bookshelf	E	Bookshelf (formato scambio di posizionamento)
Gerber	E / S	Gerber Scientific (formato plotter)
HPGL	S	Linguaggio di trama
PostScript	S	Linguaggio di trama
SVG	S	Grafica vettoriale scalabile (immagine scalabile per browser)

Ma non è tutto, puoi anche farlo avere plugin come queste librerie:

• Stato di Boise: libreria per utilizzare celle standard create dall'università da cui prendono il nome e basate sulle regole MOSIS Submicron con 3 strati di interconnessioni metalliche e la capacità di produrre il chip nella fonderia di ON Semiconductor nel processo C5.
• Harvey Mudd: celle e chip standard dell'Harvey Mudd College, con un design del microprocessore MIPS a 32 bit e le celle associate.
• MOSIS CMOS- Hai una libreria per la tecnologia di produzione a 350 nm e 180 nm rispettivamente per cuscinetti e celle standard. Queste librerie sono state sviluppate dai Sun Microsystems Laboratories e dal City Engineering College del Bangladesh, guidati da Kanada Technologies.
• Chip di prova Sun Microsystems: Si tratta di un progetto Sun con circa 1 milione di transistor utilizzato come modello per misurare le capacità strutturali del chip.
• Libreria di celle: un'altra libreria di celle progettata dalla Hochschule Kempten e utilizzata nel Silicon Compiler di Electric.

Semplicemente impressionante…

GNU Electric: storia

Il software di progettazione VLSI, GNU Electric, ha avuto una lunga storia fino a ciò che conosciamo oggi. È stato creato da Steven M. Rubin all'inizio degli anni '80 e fu presto distribuito alle università e agli istituti di ricerca di tutto il mondo. A metà degli anni '80, Applicon commercializzò Electric con il nome "Bravo3VLSI". I primi progetti Electric sono stati scritti nel linguaggio di programmazione C e possono ancora essere scaricati dal sito ufficiale, anche se in seguito verrà portato su Java dalla versione 8.0, anche se la 7.0 viene mantenuta basata su C se lo si desidera.

Nel 1988 è stata fondata la Electric Editor Incorporated, che ha venduto il sistema a livello commerciale. Nel 1998, la società ha rilasciato Electric tramite il Fondazione per il Software Libero (GNU). Nel 1999, lo sviluppo elettrico è passato a Sun Microsystems.

Nel 2000, Steven Rubin ha creato Static Free Software, società che gestisce la distribuzione gratuita di Electric. Nel 2003 venne abbandonata la versione “C” di Electric e cominciò la sua traduzione nel linguaggio Java, completata nel 2005. Sebbene il codice C sia ancora disponibile, non è più sviluppato né supportato.

Nel 2004, Static Free Software è diventata una divisione di RuLabinsky Enterprises, Incorporated, una società che continua a dedicarsi al software libero. Nel 2010 Oracle ha acquisito Sun Microsystems e ha continuato a supportare lo sviluppo di Electric fino alla fine del 2016, quindi basato su Java.

Nel 2017 lo sviluppo di Electric è cessato, ma Il supporto e le correzioni di bug continuano. Il codice è ora disponibile presso la Free Software Foundation. Attualmente fa parte del consueto repertorio dei pacchetti di progetti GNU.

Inoltre, lo è attualmente utilizzato da molti hobbisti privati ​​e anche da professionisti. Molte università in tutto il mondo hanno utilizzato l'elettricità per la progettazione dei chip, così come alcune aziende famose, come Apple Computer, Intel, Harris Corporation, NEC Electronics, Rambus, Sun Microsystems (ora Oracle) e molte altre. Tra le aziende che lo hanno utilizzato, infatti, c'è la famosa Transmeta Corporation, l'azienda che ha sviluppato i microprocessori VLIW come Crusoe ed Efficeon, e dove ha lavorato lo stesso Linus Torvalds arrivato recentemente dalla Finlandia alla Silicon Valley per creare Code Morphing, un codice che è stato eseguito in background per tradurre le istruzioni x86 del software in VLIW per rendere questi chip compatibili con il software di tutti i giorni.

Come avere l'elettricità gratis

Se ti è piaciuto, puoi scaricalo gratuitamente da qui:

• GNU Electric versione C, Java e codice sorgente per diverse piattaforme (Linux, MacOS, Windows).
• Librerie aggiuntive.
• documentazione.
• Simulatore IRSIM.