GNU Electric – En fantastisk gratis og open source-chip VLSI-designsoftware

GNU Electric er ikke bare endnu en gratis software, det er en kraftfuld suite af værktøjer, der giver brugerne mulighed for at designe skemaer, tegne kredsløbsdiagrammer og i sidste ende skabe chipdesign på transistorniveau, som systemdesignvirksomheder gør. VLSI.

Med sit fokus på fleksibilitet og effektivitet er GNU Electric blevet en foretrukket valg for både professionelle og entusiaster. Derudover finder du god dokumentation, der vil hjælpe dig med dens brug og også et godt sæt biblioteker til fremstilling af chippen i forskellige noder, testkredsløb mv.

Hvad er elektrisk?

Electric er et computerstøttet designsystem til elektriske kredsløb, med primært fokus på integreret kredsløbsdesign. Det er dog også i stand til at håndtere skemaer og hardwarebeskrivelsessprog eller HDL (Hardware Description Language) til VLSI (Very Large-Scale Integration) chipdesign. Den er alsidig og omfatter forskellige teknologier, herunder MOS (nMOS og forskellige varianter af CMOS), bipolær og hybrid design. Ud over disse IC-designteknologier kan du arbejde med mange andre grafiske former, såsom skemaer, kunst, FPGA-arkitekturer og mere. Indeholder en indbygget teknologieditor, der tillader modifikation og oprettelse af nye designmiljøer.

Elektrisk integrerer en forskellige værktøjer til kredsløbsanalyse og syntese. Systemet inkluderer designregeltjekkere, simulatorer, routere og meget mere. Derudover har den en elegant model til værktøjsintegration, hvilket gør det nemt at tilføje nye. Ligeledes har den yderligere værktøjer, såsom IRSIM-simulatoren fra Stanford University, som perfekt kan integreres med Electric, som et supplement til ALS.

Udover at være i stand til at håndtere vilkårlige teknologier og værktøjer, har Electric en kraftfuld grænseflade, der giver designbegrænsninger og platformportabilitet. Begrænsningssystemet tillader tilsluttede komponenter at forblive fornuftigt forbundet, selv når designet er ændret. Portabiliteten af ​​platformen betyder, at Electric kan køre på næsten enhver computer (Java-kode kører hvor som helst og C-kode kompilerer på UNIX/LINUX, Windows og Macintosh). Og du vil finde den tilgængelig på flere sprog, inklusive spansk.

Elektriske funktioner

Electric er et meget fleksibelt og kraftfuldt VLSI-designsystem, der kan håndtere mange typer kredsløbsdesign.. Dens sofistikerede brugergrænseflade fungerer på alle populære arbejdsstationer og giver fortolkende sprog til avancerede brugere. Electric har mange analyse- og synteseværktøjer, herunder kontrol af designregler, simulering, netværkssammenligning, routing, komprimering, siliciumkompilering, PLA-generering og kompensation.

Verifikationssystemet design regler Electric overvåger alle ændringer i designet og viser fejlmeddelelser, når der opdages overtrædelser. Electric kan også læse output fra Assura eller Caliber og vise resultaterne. Den elektriske regelkontrol kontrollerer alle brønd- og substratområder for korrekte kontakter og afstand og udfører en antenneregelkontrol til fremstillingsvalidering.

Electric leveres med en simulator Indbygget 12-stats koblingsniveau, kaldet ALS. Electric kan producere indgangsdæk til en række populære simulatorer. Elektriske brugere skal anskaffe disse simulatorer på egen hånd.

El PLA CMOS generator fra Electric værker fra et bibliotek af PLA-elementer, hvilket giver mulighed for tilpassede matricer. Puderammegeneratoren placerer pudeceller omkring en chipkerne og forbinder dem med hinanden. ROM-generatoren producerer et design ud fra en ROM-personlighedsfil.

El Elektrisk komprimator justerer geometrien til dens minimale afstand på X- og Y-akserne. Logic Effort er et system til mærkning af digitale skematiske porte med fan-out information, der vil producere optimalt hurtige kredsløb. På den anden side har Electric seks eksperimentelle placeringsværktøjer til rådighed, der bruger parallelitet til at fremskynde opgaven. Electrics labyrint router fører individuelle kabler mellem punkter. Cellesyningsrouteren laver eksplicitte forbindelser, hvor celler forbindes eller overlapper hinanden. Imitationsrouteren observerer brugerens aktivitet og gentager aktiviteten i lignende situationer i hele kredsløbet.

El VHDL system Electric kan generere VHDL fra et layout og kan kompilere VHDL til netlister i forskellige formater. Disse netlister kan simuleres med den indbyggede simulator, konverteres til layout med siliciumkompileren eller gemmes på disk til brug af eksterne simulatorer.

El Elektrisk siliciumkompiler placerer og ruter standardceller fra en liste over strukturelle netværk, som kan fås fra VHDL, som igen kan fås fra en skematisk tegning. Electric har også et LVS-værktøj (Network Consistency Checker), der sammenligner et design med dets tilsvarende skematisk. Du kan sammenligne to forskellige versioner af et design eller to forskellige versioner af et diagram. En eksperimentel version af NCC er også tilgængelig, kaldet Port Exchange Experiment.

Og hvis du ønsker det, har du også til din rådighed en indbygget projektstyringssystem (selv et andet indbygget CVS-baseret system, hvis du foretrækker det), der giver brugerne mulighed for at dele et bibliotek af kredsløb. Brugere kan udtrække celler til redigering og returnere dem, når de er færdige. Andre brugere forhindres i at ændre de fjernede celler og kan opdatere deres kredsløb, når ændringerne registreres. Derudover forhindres brugere i at foretage ændringer i udtjekkede celler, som ville påvirke andre celler, der ikke er tjekket ud. Der udsendes også advarsler, når flere brugere udtrækker celler, der er hierarkisk relaterede, hvilket kan forårsage forstyrrelse af deres redigering.

Som understøttede teknologier, vi har:

nMOS	Traditionel nMOS transistor
CMOS	Det kommer i flere forskellige versioner, såsom den generiske, Cal Tech Round eller MOSIS-reglerne
Bipolar	Generisk bipolær transistorlogik
BiCMOS	Bipolar+CMOS til hybridkredsløb
TFT	Tyndfilmskredsløb
Digitale filtre	generisk
PCB	Kan understøtte op til 8 lag til printkort
Skemaer	Opret skematiske kredsløb med analoge og digitale komponenter
FPGA	Design til brugerdefineret FPGA
Artwork	Elementer til grafisk design

Og med hensyn til eksterne grænseflader, er sandheden, at Electric er højt fil kompatibel fra mange andre EDA'er, for eksempel:

Format	Indgangsudgang	beskrivelse
cIF	E / S	Caltech mellemformat
GDS II	E / S	Calma GDS Exchange Format
EDIF	E / S	Electronic Design Interchange Format
SUE	E	Skematisk brugermiljø
DXF	E / S	AutoCAD Native Mechanical Format
VHDL	E / S	HDL
verilog	S	HDL
CDL	S	Kadence Beskrivelse Sprog
ØRN	S	Skematisk optagelse
PADS	S	Skematisk optagelse
ECAD	S	Skematisk optagelse
Applicon	E	Applicon/860 (gammelt CAD-format)
Bogreol	E	Bogreol (placeringsbytteformat)
Gerber	E / S	Gerber Scientific (plotterformat)
HPGL	S	Plotte sprog
PostScript	S	Plotte sprog
SVG	S	Skalerbar vektorgrafik (skalerbart billede til browser)

Men dette er ikke alt, det kan du også har plugins som disse biblioteker:

• Boise State: bibliotek til at bruge standardceller skabt af universitetet, de er opkaldt efter, og baseret på MOSIS Submicron-regler med 3 lag af metalliske forbindelser og mulighed for at fremstille chippen i ON Semiconductor-støberiet i C5-processen.
• Harvey Mudd: standardceller og chips fra Harvey Mudd College, med et 32-bit MIPS-mikroprocessordesign og tilhørende celler.
• MOSIS CMOS- Du har både et bibliotek til 350nm og 180nm fremstillingsteknologi til henholdsvis puder og standardceller. Disse biblioteker er udviklet af Sun Microsystems Laboratories og City Engineering College i Bangladesh, styret af Kanada Technologies.
• Sun Microsystems testchip: Dette er et Sun-design med omkring 1 million transistorer, der blev brugt som model til at måle chippens strukturelle kapacitanser.
• Cellebibliotek: et andet bibliotek af celler designet af Hochschule Kempten og brugt i Electrics Silicon Compiler.

Simpelthen imponerende…

GNU Electric: historie

VLSI-designsoftwaren, GNU Electric, har haft en lang historie indtil det, vi kender i dag. Det blev skabt af Steven M. Rubin i begyndelsen af ​​80'erne og blev snart distribueret til universiteter og forskningsinstitutioner rundt om i verden. I midten af ​​80'erne markedsførte Applicon Electric under navnet "Bravo3VLSI." De første elektriske designs blev skrevet i programmeringssproget C, og kan stadig downloades fra den officielle hjemmeside, selvom det senere ville blive overført til Java fra version 8.0, selvom 7.0 vedligeholdes baseret på C, hvis du ønsker det.

I 1988 blev Electric Editor Incorporated grundlagt, som solgte systemet kommercielt. I 1998 udgav virksomheden Electric gennem Free Software Foundation (GNU). I 1999 flyttede Electric-udviklingen til Sun Microsystems.

I 2000 skabte Steven Rubin Static Free Software, et firma, der administrerer den gratis distribution af Electric. I 2003 blev "C"-versionen af ​​Electric opgivet, og dens oversættelse til Java-sproget begyndte, som blev afsluttet i 2005. Selvom C-koden stadig er tilgængelig, er den ikke længere udviklet eller understøttet.

I 2004 blev Static Free Software en afdeling af RuLabinsky Enterprises, Incorporated, et selskab, der fortsat er dedikeret til gratis software. I 2010 købte Oracle Sun Microsystems og fortsatte med at understøtte udviklingen af ​​Electric indtil udgangen af ​​2016, og er derfor baseret på Java.

I 2017 ophørte udviklingen af ​​Electric, men Support og fejlrettelser fortsætter. Koden er nu tilgængelig fra Free Software Foundation. Det er i øjeblikket en del af det sædvanlige repertoire af GNU-projektpakker.

Desuden er det pt bruges af mange private hobbyister og endda af professionelle. Mange universiteter rundt om i verden har brugt Electric til deres chipdesign, ligesom nogle velkendte virksomheder, såsom Apple Computer, Intel, Harris Corporation, NEC Electronics, Rambus, Sun Microsystems (nu Oracle) og mange flere. Faktisk er blandt de virksomheder, der har brugt det, det berømte Transmeta Corporation, firmaet der udviklede VLIW mikroprocessorer som Crusoe og Efficeon, og hvor Linus Torvalds selv arbejdede, da han for nylig ankom fra Finland til Silicon Valley for at skabe Code Morphing, en kode at det kørte i baggrunden for at oversætte softwarens x86 instruktioner til VLIW for at gøre disse chips kompatible med hverdagssoftware.

Sådan får du gratis elektrisk

Hvis du kunne lide det, kan du download det gratis herfra:

• GNU Electric version C, Java og kildekode til forskellige platforme (Linux, MacOS, Windows).
• Yderligere biblioteker.
• dokumentation.
• IRSIM Simulator.