GNU Electric – Een geweldige gratis en open source chip VLSI-ontwerpsoftware

GNU Elektrisch is niet zomaar een gratis softwarepakket, het is een krachtige reeks tools waarmee gebruikers schema's kunnen ontwerpen, schakelschema's kunnen tekenen en uiteindelijk chipontwerpen op transistorniveau kunnen maken, zoals systeemontwerpbedrijven dat doen.

Met zijn focus op flexibiliteit en efficiëntie is GNU Electric uitgegroeid tot een voorkeur voor zowel professionals als liefhebbers. Daarnaast vindt u goede documentatie die u zal helpen bij het gebruik ervan en ook een goede set bibliotheken voor het vervaardigen van de chip in verschillende knooppunten, testcircuits, enz.

Wat is elektrisch?

Electric is een computerondersteund ontwerpsysteem voor elektrische circuits, met een primaire focus op het ontwerp van geïntegreerde schakelingen. Het is echter ook in staat om schema's en hardwarebeschrijvingstalen te verwerken of HDL (Hardware Description Language) voor VLSI-chipontwerp (Very Large-Scale Integration).. Het is veelzijdig en omvat verschillende technologieën, waaronder MOS (nMOS en verschillende varianten van CMOS), bipolair en hybride ontwerp. Naast deze IC-ontwerptechnologieën kunt u met veel andere grafische vormen werken, zoals schema's, kunst, FPGA-architecturen en meer. Bevat een ingebouwde technologie-editor waarmee u nieuwe ontwerpomgevingen kunt wijzigen en creëren.

Elektrisch integreert een verscheidenheid aan tools voor circuitanalyse en synthese. Het systeem omvat ontwerpregelcontroles, simulatoren, routers en nog veel meer. Bovendien heeft het een elegant model voor toolintegratie, waardoor het eenvoudig is om nieuwe toe te voegen. Op dezelfde manier beschikt het over aanvullende hulpmiddelen, zoals de IRSIM-simulator van Stanford University, die perfect kan worden geïntegreerd met Electric, als aanvulling op ALS.

Naast de mogelijkheid om met willekeurige technologieën en tools om te gaan, heeft Electric een krachtige interface die ontwerpbeperkingen en platformportabiliteit biedt. Het constraintsysteem zorgt ervoor dat verbonden componenten verstandig verbonden blijven, zelfs als het ontwerp wordt gewijzigd. De draagbaarheid van het platform betekent dat Electric op vrijwel elke computer kan draaien (Java-code kan overal worden uitgevoerd en C-code kan worden gecompileerd). UNIX/LINUX, Windows en Macintosh). En je zult het beschikbaar vinden in verschillende talen, waaronder Spaans.

Elektrische functies

Electric is een zeer flexibel en krachtig VLSI-ontwerpsysteem dat vele soorten circuitontwerpen aankan.. De geavanceerde gebruikersinterface werkt op alle populaire werkstations en biedt interpretatietalen voor gevorderde gebruikers. Electric beschikt over veel analyse- en synthesetools, waaronder controle van ontwerpregels, simulatie, netwerkvergelijking, routing, compactie, siliciumcompilatie, PLA-generatie en compensatie.

Het verificatiesysteem ontwerpregels Electric monitort alle wijzigingen in het ontwerp en geeft foutmeldingen weer als er overtredingen worden geconstateerd. Electric kan ook de output van Assura of Calibre uitlezen en de resultaten weergeven. De elektrische regelcontrole controleert alle put- en substraatgebieden op juiste contacten en afstanden, en voert een antenneregelcontrole uit ter validatie van de productie.

Elektrisch wordt geleverd met een simulator Ingebouwd schakelniveau met 12 standen, genaamd ALS. Electric kan toegangsdekken produceren voor een aantal populaire simulatoren. Elektrische gebruikers moeten deze simulatoren zelf aanschaffen.

El PLA CMOS-generator van Electric werkt vanuit een bibliotheek met PLA-elementen, waardoor aangepaste matrijzen mogelijk zijn. De padframegenerator plaatst padcellen rond een chipkern en verbindt ze met elkaar. De ROM-generator produceert een ontwerp op basis van een ROM-persoonlijkheidsbestand.

El De elektrische compactor past de geometrie aan de minimale afstand op de X- en Y-assen aan. Logic Effort is een systeem voor het markeren van digitale schematische poorten met fan-out-informatie die optimaal snelle circuits zal produceren. Aan de andere kant heeft Electric zes experimentele plaatsingstools beschikbaar die parallellisme gebruiken om de taak te versnellen. De labyrintrouter van Electric leidt individuele kabels tussen punten. De cell stitching router maakt expliciete verbindingen waar cellen samenkomen of elkaar overlappen. De imitatierouter observeert de activiteit van de gebruiker en herhaalt de activiteit in vergelijkbare situaties in het hele circuit.

El VHDL-systeem Electric kan VHDL genereren uit een lay-out en kan VHDL compileren naar netlijsten met verschillende formaten. Deze netlijsten kunnen worden gesimuleerd met de ingebouwde simulator, naar lay-out worden geconverteerd met de siliciumcompiler, of op schijf worden opgeslagen voor gebruik door externe simulatoren.

El Elektrische siliciumcompiler plaatst en routeert standaardcellen uit een lijst met structurele netwerken, die kan worden verkregen van VHDL, die op zijn beurt kan worden verkregen uit een schematische tekening. Electric heeft ook een Network Consistency Checker (LVS)-tool die een ontwerp vergelijkt met het equivalente schema. Je kunt twee verschillende versies van een ontwerp of twee verschillende versies van een schema met elkaar vergelijken. Er is ook een experimentele versie van NCC beschikbaar, het Port Exchange Experiment.

En als u dat wilt, heeft u ook de beschikking over een ingebouwd projectmanagementsysteem (zelfs een tweede ingebouwd CVS-gebaseerd systeem als je dat liever hebt) waarmee gebruikers een bibliotheek met circuits kunnen delen. Gebruikers kunnen cellen extraheren om ze te bewerken en ze terugsturen als ze klaar zijn. Andere gebruikers kunnen de verwijderde cellen niet wijzigen en kunnen hun circuits bijwerken wanneer de wijzigingen zijn vastgelegd. Bovendien kunnen gebruikers geen wijzigingen aanbrengen in uitgecheckte cellen die van invloed zijn op andere cellen die niet zijn uitgecheckt. Er worden ook waarschuwingen gegeven wanneer meerdere gebruikers cellen extraheren die hiërarchisch gerelateerd zijn, wat interferentie met de bewerking ervan kan veroorzaken.

De ondersteunde technologieën, we hebben:

nMOS	Traditionele nMOS-transistor
CMOS	Het is verkrijgbaar in verschillende versies, zoals de generieke, de Cal Tech Round of de MOSIS-regels
Bipolaire	Generieke bipolaire transistorlogica
BiCMOS	Bipolair+CMOS voor hybride circuits
TFT	Dunnefilmcircuits
Digitale filters	algemeen
PCB	Kan tot 8 lagen ondersteunen voor printplaten
Schema's	Creëer schematische circuits met analoge en digitale componenten
FPGA	Ontwerp voor aangepaste FPGA
Artwork	Elementen voor grafisch ontwerp

En wat externe interfaces betreft, is de waarheid dat Electric hoog scoort bestand compatibel van veel andere EDA's, bijvoorbeeld:

Formaat	Ingang uitgang	Beschrijving
CIF	E / S	Caltech tussenformaat
GDS II	E / S	Calma GDS Exchange-formaat
EDIF	E / S	Electronic Design Interchange-formaat
SUE	E	Schematische gebruikersomgeving
DXF	E / S	AutoCAD eigen mechanisch formaat
VHDL	E / S	HDL
Verilog	S	HDL
CDL	S	Cadans Beschrijving Taal
EAGLE	S	Schematische opname
PADS	S	Schematische opname
ECAD	S	Schematische opname
aanvraag	E	Applicon/860 (oud CAD-formaat)
Boekenplank	E	Boekenplank (plaatsingsuitwisselingsformaat)
Gerber	E / S	Gerber Scientific (plotterformaat)
HPGL	S	Plottaal
PostScript	S	Plottaal
SVG	S	Schaalbare vectorafbeeldingen (schaalbare afbeelding voor browser)

Maar dit is niet alles, dat kan ook hebben plug-ins zoals deze bibliotheken:

• Boise State: bibliotheek om standaardcellen te gebruiken die zijn gemaakt door de universiteit waarnaar ze zijn vernoemd, en gebaseerd op MOSIS Submicron-regels met 3 lagen metalen verbindingen en de mogelijkheid om de chip te vervaardigen in de ON Semiconductor-gieterij in het C5-proces.
• Harvey Mudd: standaardcellen en chips van Harvey Mudd College, met een 32-bit MIPS-microprocessorontwerp en de bijbehorende cellen.
• MOSIS-CMOS- U beschikt over zowel een bibliotheek voor 350 nm- als 180 nm-productietechnologie voor respectievelijk pads en standaardcellen. Deze bibliotheken zijn ontwikkeld door Sun Microsystems Laboratories en het City Engineering College van Bangladesh, onder leiding van Kanada Technologies.
• Sun Microsystems testchip: Dit is een Sun-ontwerp met ongeveer 1 miljoen transistors dat als model werd gebruikt om de structurele capaciteiten van de chip te meten.
• Celbibliotheek: een andere celbibliotheek ontworpen door Hochschule Kempten en gebruikt in Electric's Silicon Compiler.

Gewoon indrukwekkend…

GNU Electric: geschiedenis

De VLSI-ontwerpsoftware, GNU Electric, heeft een lange geschiedenis achter de rug tot wat we vandaag de dag kennen. Het is gemaakt door Steven M. Rubin in het begin van de jaren tachtig en werd al snel verspreid onder universiteiten en onderzoeksinstellingen over de hele wereld. Halverwege de jaren tachtig bracht Applicon Electric op de markt onder de naam ‘Bravo80VLSI’. De eerste Electric-ontwerpen zijn geschreven in de programmeertaal C en kunnen nog steeds worden gedownload van de officiële website, hoewel deze later vanaf versie 80 naar Java zou worden geporteerd, hoewel 3 wordt onderhouden op basis van C als je dat wilt.

In 1988 werd Electric Editor Incorporated opgericht, die het systeem commercieel verkocht. In 1998 bracht het bedrijf Electric uit via de Vrije Software Foundation (GNU). In 1999 verhuisde de ontwikkeling van Electric naar Sun Microsystems.

In 2000 creëerde Steven Rubin Static Free Software, een bedrijf dat de gratis distributie van Electric beheert. In 2003 werd de “C”-versie van Electric verlaten en begon de vertaling ervan in de Java-taal, die in 2005 werd voltooid. Hoewel de C-code nog steeds beschikbaar is, wordt deze niet langer ontwikkeld of ondersteund.

In 2004 werd Static Free Software een divisie van RuLabinsky Enterprises, Incorporated, een bedrijf dat zich blijft wijden aan vrije software. In 2010 nam Oracle Sun Microsystems over en bleef de ontwikkeling van Electric ondersteunen tot eind 2016, vandaar dat het gebaseerd is op Java.

In 2017 stopte de ontwikkeling van Electric, maar Ondersteuning en bugfixes gaan door. De code is nu verkrijgbaar bij de Free Software Foundation. Het maakt momenteel deel uit van het gebruikelijke repertoire van GNU-projectpakketten.

Verder is het momenteel gebruikt door veel particuliere hobbyisten, en zelfs door professionals. Veel universiteiten over de hele wereld hebben Electric gebruikt voor hun chipontwerpen, evenals enkele bekende bedrijven, zoals Apple Computer, Intel, Harris Corporation, NEC Electronics, Rambus, Sun Microsystems (nu Oracle) en nog veel meer. Onder de bedrijven die er gebruik van hebben gemaakt, bevindt zich zelfs de beroemde Transmeta Corporation, het bedrijf dat VLIW-microprocessors ontwikkelde zoals Crusoe en Efficeon, en waar Linus Torvalds zelf werkte toen hij onlangs vanuit Finland naar Silicon Valley arriveerde om Code Morphing te creëren, een code dat het op de achtergrond draaide om de x86-instructies van de software naar VLIW te vertalen om deze chips compatibel te maken met alledaagse software.

Hoe u gratis elektrisch kunt krijgen

Als je het leuk vond, dan kan dat download het gratis vanaf hier:

• GNU Electric versie C, Java en broncode voor verschillende platforms (Linux, MacOS, Windows).
• Extra bibliotheken.
• documentatie.
• IRSIM-simulator.