GNU Electric – Un superbe logiciel de conception VLSI de puces gratuit et open source

GNU Électrique n'est pas simplement un autre logiciel gratuit, il s'agit d'une puissante suite d'outils qui permet aux utilisateurs de concevoir des schémas, de dessiner des schémas de circuits et, finalement, de créer des conceptions de puces au niveau des transistors, comme le font les sociétés de conception de systèmes.

En mettant l'accent sur la flexibilité et l'efficacité, GNU Electric est devenu un choix préféré des professionnels et des passionnés. De plus, vous trouverez une bonne documentation qui vous aidera dans son utilisation ainsi qu'un bon ensemble de bibliothèques pour fabriquer la puce dans différents nœuds, circuits de test, etc.

Qu’est-ce que l’électrique ?

Electric est un système de conception assistée par ordinateur pour les circuits électriques, axé principalement sur la conception de circuits intégrés. Cependant, il est également capable de gérer des schémas et des langages de description de matériel ou HDL (Hardware Description Language) pour la conception de puces VLSI (Very Large-Scale Integration). Il est polyvalent et comprend diverses technologies, notamment MOS (nMOS et diverses variantes de CMOS), bipolaire et hybride. En plus de ces technologies de conception de circuits intégrés, vous pouvez travailler avec de nombreuses autres formes graphiques, telles que des schémas, des illustrations, des architectures FPGA, etc. Comprend un éditeur de technologie intégré qui permet la modification et la création de nouveaux environnements de conception.

L'électrique intègre un variété d'outils pour l'analyse et la synthèse de circuits. Le système comprend des vérificateurs de règles de conception, des simulateurs, des routeurs et bien plus encore. De plus, il dispose d'un modèle élégant pour l'intégration d'outils, ce qui facilite l'ajout de nouveaux. De même, il dispose d’outils supplémentaires, comme le simulateur IRSIM de l’Université de Stanford, qui s’intègre parfaitement à Electric, en complément d’ALS.

En plus d'être capable de gérer des technologies et des outils arbitraires, Electric dispose d'une interface puissante qui offre des contraintes de conception et la portabilité de la plate-forme. Le système de contraintes permet aux composants connectés de rester raisonnablement connectés, même lorsque la conception est modifiée. La portabilité de la plateforme signifie qu'Electric peut fonctionner sur presque n'importe quel ordinateur (le code Java s'exécute n'importe où et le code C se compile sur UNIX/LINUX, Windows et Macintosh). Et vous le trouverez disponible en plusieurs langues, dont l'espagnol.

Caractéristiques électriques

Electric est un système de conception VLSI très flexible et puissant, capable de gérer de nombreux types de conception de circuits.. Son interface utilisateur sophistiquée fonctionne sur tous les postes de travail courants et propose des langages d'interprétation pour les utilisateurs avancés. Electric dispose de nombreux outils d'analyse et de synthèse, notamment la vérification des règles de conception, la simulation, la comparaison de réseaux, le routage, le compactage, la compilation de silicium, la génération de PLA et la compensation.

Le système de vérification règles de conception Electric surveille toutes les modifications apportées à la conception et affiche des messages d'erreur lorsque des violations sont détectées. Electric peut également lire la sortie d’Assura ou de Calibre et afficher les résultats. Le vérificateur de règles électriques vérifie toutes les zones de puits et de substrat pour vérifier les contacts et l'espacement appropriés, et effectue une vérification des règles d'antenne pour la validation de la fabrication.

L'électrique est livré avec un simulateur Niveau de commutation intégré à 12 états, appelée SLA. Electric peut produire des ponts d’entrée pour un certain nombre de simulateurs populaires. Les utilisateurs électriques doivent se procurer eux-mêmes ces simulateurs.

El Générateur PLA-CMOS à partir d'œuvres électriques à partir d'une bibliothèque d'éléments PLA, permettant des matrices personnalisées. Le générateur de trames de plots place des cellules de plots autour d'un cœur de puce et les connecte entre elles. Le générateur de ROM produit une conception à partir d'un fichier de personnalité ROM.

El Le compacteur électrique ajuste la géométrie à son espacement minimum sur les axes X et Y. Logic Effort est un système de marquage de portes schématiques numériques avec des informations de sortance qui produira des circuits d'une rapidité optimale. D'autre part, Electric dispose de six outils de placement expérimental qui utilisent le parallélisme pour accélérer la tâche. Le routeur labyrinthe d'Electric fait passer des câbles individuels entre les points. Le routeur d'assemblage de cellules établit des connexions explicites là où les cellules se rejoignent ou se chevauchent. Le routeur d'imitation observe l'activité de l'utilisateur et répète l'activité dans des situations similaires tout au long du circuit.

El Système VHDL Electric peut générer du VHDL à partir d’une mise en page et compiler du VHDL en netlists de différents formats. Ces netlists peuvent être simulées avec le simulateur intégré, converties en mise en page avec le compilateur silicium ou enregistrées sur disque pour être utilisées par des simulateurs externes.

El Le compilateur électrique de silicium place et achemine les cellules standard à partir d'une liste de réseaux structurels, qui peut être obtenue à partir du VHDL, qui peut à son tour être obtenue à partir d'un dessin schématique. Electric dispose également d'un outil LVS (Network Consistency Checker) qui compare une conception à son schéma équivalent. Vous pouvez comparer deux versions différentes d'une conception ou deux versions différentes d'un schéma. Une version expérimentale de NCC est également disponible, appelée Port Exchange Experiment.

Et si vous le souhaitez, vous aurez également à votre disposition un système de gestion de projet intégré (même un deuxième système intégré basé sur CVS si vous préférez) qui permet aux utilisateurs de partager une bibliothèque de circuits. Les utilisateurs peuvent extraire des cellules pour les modifier et les renvoyer une fois terminé. Les autres utilisateurs ne peuvent pas modifier les cellules supprimées et peuvent mettre à jour leurs circuits lorsque les modifications sont enregistrées. De plus, les utilisateurs ne peuvent pas apporter de modifications aux cellules extraites qui affecteraient d’autres cellules non extraites. Des avertissements sont également émis lorsque plusieurs utilisateurs extraient des cellules hiérarchiquement liées, ce qui peut provoquer des interférences avec leur édition.

Quant à la technologies prises en charge, nous avons:

nMOS	Transistor nMOS traditionnel
CMOS	Il se décline en plusieurs versions différentes, comme le générique, le Cal Tech Round, ou encore les règles MOSIS.
Bipolaire	Logique générique du transistor bipolaire
BiCMOS	Bipolaire+CMOS pour circuits hybrides
TFT	Circuits à couches minces
Filtres numériques	Générique
PCB	Peut prendre en charge jusqu'à 8 couches pour les cartes de circuits imprimés
Schémas	Créer des circuits schématiques avec des composants analogiques et numériques
FPGA	Conception pour FPGA personnalisé
Oeuvre	Éléments pour la conception graphique

Et en ce qui concerne les interfaces externes, la vérité est qu'Electric est hautement fichier compatible de nombreuses autres EDA, par exemple :

Largeur	Entrée/Sortie	Description
CIF	E / S	Format intermédiaire Caltech
GDS II	E / S	Format d'échange Calma GDS
EDIF	E / S	Format d'échange de conception électronique
SUE	E	Environnement utilisateur schématique
DXF	E / S	Format mécanique natif AutoCAD
Vhdl	E / S	HDL
Verilog	S	HDL
CDL	S	Langage de description de la cadence
AIGLE	S	Capture schématique
PADS	S	Capture schématique
ECAD	S	Capture schématique
Application	E	Applicon/860 (ancien format CAO)
Moniteurs	E	Bibliothèque (format d'échange de placement)
Gerber	E / S	Gerber Scientific (format traceur)
HPGL	S	Langage de traçage
PostScript	S	Langage de traçage
SVG	S	Graphiques vectoriels évolutifs (image évolutive pour le navigateur)

Mais ce n'est pas tout, vous pouvez aussi avoir des plugins comme ces bibliothèques:

• État de Boise: bibliothèque pour utiliser des cellules standards créées par l'université dont elles portent le nom, et basée sur les règles MOSIS Submicron avec 3 couches d'interconnexions métalliques et la possibilité de fabriquer la puce dans la fonderie ON Semiconductor selon le procédé C5.
• Harvey Mudd: cellules et puces standards du Harvey Mudd College, avec une conception de microprocesseur MIPS 32 bits et ses cellules associées.
• MOSIS CMOS- Vous disposez à la fois d'une bibliothèque pour la technologie de fabrication 350 nm et 180 nm pour les pads et les cellules standard respectivement. Ces bibliothèques ont été développées par Sun Microsystems Laboratories et le City Engineering College of Bangladesh, guidés par Kanada Technologies.
• Puce de test Sun Microsystems: Il s'agit d'une conception Sun avec environ 1 million de transistors qui a été utilisée comme modèle pour mesurer les capacités structurelles de la puce.
• Bibliothèque de cellules : une autre bibliothèque de cellules conçue par la Hochschule Kempten et utilisée dans le compilateur Silicon d'Electric.

Tout simplement impressionnant…

GNU Électrique : historique

Le logiciel de conception VLSI, GNU Electric, a une longue histoire jusqu'à ce que nous connaissons aujourd'hui. Il a été créé par Steven M. Rubin au début des années 80 et fut bientôt distribué aux universités et aux instituts de recherche du monde entier. Au milieu des années 80, Applicon commercialisait Electric sous le nom de « Bravo3VLSI ». Les premières conceptions d'Electric ont été écrites dans le langage de programmation C et peuvent toujours être téléchargées sur le site officiel, bien qu'elles soient ensuite portées sur Java à partir de la version 8.0, bien que la version 7.0 soit maintenue basée sur C si vous le souhaitez.

En 1988, Electric Editor Incorporated a été fondée et a vendu le système dans le commerce. En 1998, la société a lancé Electric via le Fondation du logiciel libre (GNU). En 1999, le développement électrique a été transféré à Sun Microsystems.

En 2000, Steven Rubin crée Static Free Software, une société qui gère la distribution gratuite d'Electric. En 2003, la version « C » d'Electric a été abandonnée et sa traduction vers le langage Java a commencé, qui s'est achevée en 2005. Bien que le code C soit toujours disponible, il n'est plus développé ni supporté.

En 2004, Static Free Software est devenu une division de Entreprises RuLabinsky, incorporée, une société qui reste dédiée au logiciel libre. En 2010, Oracle a acquis Sun Microsystems et a continué à accompagner le développement d'Electric jusqu'à fin 2016, celui-ci étant donc basé sur Java.

En 2017, le développement de l'électrique a cessé, mais Le support et les corrections de bugs continuent. Le code est maintenant disponible auprès de la Free Software Foundation. Il fait actuellement partie du répertoire habituel des packages de projets GNU.

De plus, il est actuellement utilisé par de nombreux amateurs privés, et même par des professionnels. De nombreuses universités à travers le monde ont utilisé Electric pour la conception de leurs puces, tout comme certaines entreprises bien connues, telles que Apple Computer, Intel, Harris Corporation, NEC Electronics, Rambus, Sun Microsystems (maintenant Oracle) et bien d'autres. En fait, parmi les entreprises qui l'ont utilisé se trouve la célèbre Transmeta Corporation, la société qui a développé des microprocesseurs VLIW tels que Crusoe et Efficeon, et où Linus Torvalds lui-même a travaillé lorsqu'il est récemment arrivé de Finlande dans la Silicon Valley pour créer Code Morphing, un code qu'il fonctionnait en arrière-plan pour traduire les instructions x86 du logiciel en VLIW afin de rendre ces puces compatibles avec les logiciels quotidiens.

Comment obtenir de l'électricité gratuitement

Si vous avez aimé, vous pouvez téléchargez-le gratuitement d'ici:

• GNU Electric version C, Java et code source pour différentes plateformes (Linux, MacOS, Windows).
• Bibliothèques supplémentaires.
• documentation.
• Simulateur IRSIM.