GNU Electric – Mahtava ilmainen ja avoimen lähdekoodin siru VLSI-suunnitteluohjelmisto

GNU Electric ei ole vain yksi ilmainen ohjelmisto, se on tehokas työkalusarja, jonka avulla käyttäjät voivat suunnitella kaavioita, piirtää piirikaavioita ja lopulta luoda sirumalleja transistoritasolla kuten järjestelmäsuunnitteluyritykset tekevät. VLSI.

Joustavuuteen ja tehokkuuteen keskittymällä GNU Electricistä on tullut a suositeltava valinta niin ammattilaisille kuin harrastajillekin. Lisäksi löydät hyvän dokumentaation, joka auttaa sinua sen käytössä, ja myös hyvän kokoelman kirjastoja sirun valmistukseen eri solmuissa, testipiireissä jne.

Mikä on sähköinen?

Electric on tietokoneavusteinen sähköpiirien suunnittelujärjestelmä, joka keskittyy ensisijaisesti integroitujen piirien suunnitteluun. Se pystyy kuitenkin myös käsittelemään skeemoja ja laitteiston kuvauskieliä tai HDL (hardware Description Language) VLSI (Very Large-Scale Integration) -sirun suunnitteluun. Se on monipuolinen ja sisältää erilaisia ​​teknologioita, mukaan lukien MOS (nMOS ja erilaiset CMOS-muunnelmat), bipolaari- ja hybridisuunnittelun. Näiden IC-suunnittelutekniikoiden lisäksi voit työskennellä monien muiden graafisten muotojen, kuten kaavioiden, taiteen, FPGA-arkkitehtuurien ja muiden kanssa. Sisältää sisäänrakennetun teknologiaeditorin, jonka avulla voidaan muokata ja luoda uusia suunnitteluympäristöjä.

Electric integroi a erilaisia ​​työkaluja piirianalyysiin ja synteesiin. Järjestelmä sisältää suunnittelusääntöjen tarkistimet, simulaattorit, reitittimet ja paljon muuta. Lisäksi siinä on tyylikäs malli työkalujen integrointiin, mikä tekee uusien lisäämisestä helppoa. Samoin siinä on lisätyökaluja, kuten Stanfordin yliopiston IRSIM-simulaattori, joka voidaan integroida täydellisesti Electricin kanssa täydentämään ALS:ää.

Sen lisäksi, että Electric pystyy käsittelemään mielivaltaisia ​​teknologioita ja työkaluja, siinä on tehokas käyttöliittymä, joka tarjoaa suunnittelurajoituksia ja alustan siirrettävyyden. Rajoitusjärjestelmän ansiosta liitetyt komponentit pysyvät järkevästi kytkettyinä, vaikka rakennetta muutetaan. Alustan siirrettävyys tarkoittaa, että Electric voi toimia melkein millä tahansa tietokoneella (Java-koodi toimii missä tahansa ja C-koodi käännetään UNIX/LINUX, Windows ja Macintosh). Ja löydät sen saatavilla useilla kielillä, mukaan lukien espanja.

Sähköiset ominaisuudet

Electric on erittäin joustava ja tehokas VLSI-suunnittelujärjestelmä, joka pystyy käsittelemään monenlaisia ​​piirisuunnittelua.. Sen hienostunut käyttöliittymä toimii kaikilla suosituilla työasemilla ja tarjoaa tulkitsevia kieliä edistyneille käyttäjille. Electricillä on monia analyysi- ja synteesityökaluja, mukaan lukien suunnittelusääntöjen tarkistus, simulointi, verkkovertailu, reititys, tiivistys, piin kokoaminen, PLA:n luominen ja kompensointi.

Varmistusjärjestelmä suunnittelusäännöt Electric tarkkailee kaikkia suunnitteluun tehtyjä muutoksia ja näyttää virheilmoitukset, kun rikkomuksia havaitaan. Electric voi myös lukea Assuran tai Caliberin ulostulot ja näyttää tulokset. Sähkösääntötarkistus tarkistaa kaikki kaivo- ja substraattialueet oikeanlaisten kontaktien ja välien varalta ja suorittaa antennisäännön tarkistuksen valmistuksen validointia varten.

Sähkötoimitukseen sisältyy simulaattori Sisäänrakennettu 12-tilan kytkentätaso, nimeltään ALS. Electric voi valmistaa sisääntulokansia useisiin suosittuihin simulaattoreihin. Sähkökäyttäjien on hankittava nämä simulaattorit itse.

El PLA CMOS generaattori Sähkötyöt PLA-elementtien kirjastosta, mikä mahdollistaa mukautetun muotti. Pehmustekehyksen generaattori asettaa tyynykennot siruytimen ympärille ja yhdistää ne toisiinsa. ROM-generaattori tuottaa mallin ROM-persoonallisuustiedostosta.

El Sähköpuristin säätää geometrian minimietäisyyksiinsä X- ja Y-akseleilla. Logic Effort on järjestelmä digitaalisten kaavamaisten porttien merkitsemiseen tuuletustiedoilla, jotka tuottavat optimaalisesti nopeita piirejä. Toisaalta Electricillä on kuusi kokeellista sijoittelutyökalua, jotka käyttävät rinnakkaisuutta tehtävän nopeuttamiseksi. Electricin labyrinttireititin ohjaa yksittäisiä kaapeleita pisteiden välillä. Solujen yhdistämisreititin tekee eksplisiittisiä yhteyksiä solujen liittyessä tai päällekkäin. Jäljitelmäreititin tarkkailee käyttäjän toimintaa ja toistaa toiminnan samanlaisissa tilanteissa koko piirin ajan.

El VHDL-järjestelmä Electric pystyy generoimaan VHDL:ää layoutista ja kääntämään VHDL:n eri muotoisiin verkkolistoiksi. Näitä verkkolistoja voidaan simuloida sisäänrakennetulla simulaattorilla, muuntaa asetteluksi piikääntäjällä tai tallentaa levylle ulkoisten simulaattoreiden käyttöön.

El Electric Silicon Compiler sijoittaa ja reitittää vakiosoluja rakenneverkkojen luettelosta, jonka voi saada VHDL:stä, joka puolestaan ​​voidaan saada kaaviokuvasta. Electricillä on myös Network Consistency Checker (LVS) -työkalu, joka vertaa mallia vastaavaan kaavioon. Voit verrata kahta eri versiota mallista tai kahta eri versiota kaaviosta. NCC:stä on myös kokeellinen versio, nimeltään Port Exchange Experiment.

Ja jos haluat, sinulla on myös käytettävissäsi a sisäänrakennettu projektinhallintajärjestelmä (jopa toinen sisäänrakennettu CVS-pohjainen järjestelmä, jos haluat), jonka avulla käyttäjät voivat jakaa piirikirjaston. Käyttäjät voivat poimia soluja muokkausta varten ja palauttaa ne valmiiksi. Muita käyttäjiä estetään vaihtamasta poistettuja soluja ja he voivat päivittää piirinsä, kun muutokset kirjataan. Lisäksi käyttäjiä estetään tekemästä uloskirjattuihin soluihin muutoksia, jotka vaikuttaisivat muihin soluihin, joita ei ole kirjattu ulos. Varoitukset annetaan myös, kun useat käyttäjät poimivat hierarkkisesti toisiinsa liittyviä soluja, mikä voi häiritä niiden muokkausta.

suhteen tuetut tekniikat, meillä on:

nMOS	Perinteinen nMOS-transistori
CMOS	Siitä on useita eri versioita, kuten yleinen, Cal Tech Round tai MOSIS-säännöt
Kaksisuuntainen	Yleinen bipolaaritransistorin logiikka
BiCMOS	Bipolar+CMOS hybridipiireille
TFT	Ohutkalvopiirit
Digitaaliset suodattimet	yleinen
PCB	Tukee jopa 8 kerrosta painetuille piirilevyille
Kaaviot	Luo kaavamaisia ​​piirejä analogisilla ja digitaalisilla komponenteilla
FPGA	Suunnittelu mukautettua FPGA:ta varten
Kuvamateriaali	Graafisen suunnittelun elementit

Ja mitä tulee ulkoisiin liitäntöihin, totuus on, että Electric on erittäin hyvä tiedosto yhteensopiva monilta muilta EDA:ilta, esimerkiksi:

Formaatti	Sisäänkäynti uloskäynti	kuvaus
CIF	E / S	Caltech Intermediate Format
GDS II	E / S	Calma GDS Exchange -muoto
Edif	E / S	Electronic Design Interchange Format
SUE	E	Kaavioinen käyttäjäympäristö
DXF	E / S	AutoCADin alkuperäinen mekaaninen muoto
VHDL	E / S	HDL
verilog	S	HDL
CDL	S	Poljinnopeuskuvauskieli
KOTKA	S	Kaaviomainen sieppaus
PADIT	S	Kaaviomainen sieppaus
ECAD	S	Kaaviomainen sieppaus
Sovellus	E	Applicon/860 (vanha CAD-muoto)
Kirjahylly	E	Kirjahylly (sijoittelun vaihtomuoto)
Gerber	E / S	Gerber Scientific (plotterimuoto)
HPGL	S	Piirustuskieli
PostScript	S	Piirustuskieli
SVG	S	Skaalautuva vektorigrafiikka (skaalautuva kuva selaimelle)

Mutta tässä ei vielä kaikki, voit myös on näiden kirjastojen kaltaisia ​​laajennuksia:

• Boise-valtio: kirjasto, jossa käytetään yliopiston luomia vakiosoluja, joiden mukaan ne on nimetty, ja perustuu MOSIS Submicron -sääntöihin, joissa on 3 kerrosta metallisia yhteyksiä ja kyky valmistaa siru ON Semiconductor -valimossa C5-prosessissa.
• Harvey Mudd: Harvey Mudd Collegen vakiosolut ja sirut, 32-bittinen MIPS-mikroprosessorisuunnittelu ja siihen liittyvät solut.
• MOSIS CMOS- Sinulla on sekä kirjasto 350 nm että 180 nm valmistustekniikalle tyynyille ja vastaavasti standardikennoille. Nämä kirjastot ovat kehittäneet Sun Microsystems Laboratories ja Bangladeshin City Engineering College Kanada Technologiesin ohjaamana.
• Sun Microsystemsin testisiru: Tämä on Sun-malli, jossa on noin miljoona transistoria ja jota käytettiin mallina sirun rakenteellisten kapasitanssien mittaamiseen.
• Solukirjasto: toinen Hochschule Kemptenin suunnittelema solukirjasto, jota käytetään Electricin Silicon Compilerissa.

Yksinkertaisesti vaikuttava…

GNU Electric: historia

VLSI-suunnitteluohjelmistolla, GNU Electricillä, on ollut pitkä historia tähän päivään asti. Sen on luonut Steven M. Rubin 80-luvun alussa ja se jaettiin pian yliopistoihin ja tutkimuslaitoksiin ympäri maailmaa. 80-luvun puolivälissä Applicon markkinoi Electriciä nimellä "Bravo3VLSI". Ensimmäiset Electric-mallit kirjoitettiin C-ohjelmointikielellä, ja ne voidaan edelleen ladata viralliselta verkkosivustolta, vaikka ne siirrettäisiin myöhemmin Javalle versiosta 8.0, vaikka 7.0 ylläpidetään C-kielellä, jos haluat.

Vuonna 1988 perustettiin Electric Editor Incorporated, joka myi järjestelmän kaupallisesti. Vuonna 1998 yhtiö julkaisi Electricin kautta Free Software Foundation (GNU). Vuonna 1999 sähkökehitys siirtyi Sun Microsystemsille.

Vuonna 2000 Steven Rubin loi Static Free Software, yritys, joka hallinnoi sähkön ilmaista jakelua. Vuonna 2003 Electricin "C"-versiosta luovuttiin ja sen kääntäminen Java-kielelle aloitettiin, mikä valmistui vuonna 2005. Vaikka C-koodi on edelleen saatavilla, sitä ei enää kehitetä tai tueta.

Vuonna 2004 Static Free Softwaresta tuli osasto RuLabinsky Enterprises, Incorporated, yritys, joka on edelleen omistautunut ilmaisille ohjelmistoille. Vuonna 2010 Oracle osti Sun Microsystemsin ja jatkoi Electricin kehittämisen tukemista vuoden 2016 loppuun asti, joten se perustuu Javaan.

Vuonna 2017 Electricin kehitys lopetettiin, mutta Tuki ja virheenkorjaukset jatkuvat. Koodi on nyt saatavilla Free Software Foundationista. Se on tällä hetkellä osa tavallista GNU-projektipakettien ohjelmistoa.

Lisäksi se on tällä hetkellä monet yksityiset harrastajat ja jopa ammattilaiset käyttävät. Monet yliopistot ympäri maailmaa ovat käyttäneet Electriciä sirusuunnittelussaan, samoin kuin jotkut tunnetut yritykset, kuten Apple Computer, Intel, Harris Corporation, NEC Electronics, Rambus, Sun Microsystems (nykyisin Oracle) ja monet muut. Itse asiassa sitä käyttäneiden yritysten joukossa on kuuluisa Transmeta Corporation, yritys, joka kehitti VLIW-mikroprosessorit, kuten Crusoe ja Efficeon, ja jossa Linus Torvalds itse työskenteli saapuessaan äskettäin Suomesta Piilaaksoon luomaan Code Morphing -koodin. että Se suoritti taustalla kääntämään ohjelmiston x86-ohjeet VLIW:ksi, jotta nämä sirut olisivat yhteensopivia päivittäisten ohjelmistojen kanssa.

Kuinka saada ilmainen sähkö

Jos pidit siitä, voit lataa se ilmaiseksi täältä:

• GNU Electric -versio C, Java ja lähdekoodi eri alustoille (Linux, MacOS, Windows).
• Lisäkirjastot.
• dokumentointi.
• IRSIM-simulaattori.