GNU Electric – Un minunat software de proiectare VLSI cu cip gratuit și cu sursă deschisă

GNU Electric nu este doar un alt software gratuit, este o suită puternică de instrumente care le permite utilizatorilor să proiecteze scheme, să deseneze diagrame de circuit și, în cele din urmă, să creeze modele de cipuri la nivel de tranzistor, așa cum fac companiile de proiectare a sistemelor.

Cu accent pe flexibilitate și eficiență, GNU Electric a devenit un alegerea preferată atât pentru profesioniști, cât și pentru entuziaști. În plus, veți găsi o documentație bună care vă va ajuta cu utilizarea acesteia și, de asemenea, un set bun de biblioteci pentru fabricarea cipului în diferite noduri, circuite de testare etc.

Ce este electric?

Electric este un sistem de proiectare asistată de calculator pentru circuite electrice, cu un accent principal pe proiectarea circuitelor integrate. Cu toate acestea, este, de asemenea, capabil să gestioneze scheme și limbaje de descriere hardware sau HDL (Hardware Description Language) pentru design de cip VLSI (Very Large-Scale Integration).. Este versatil și cuprinde diverse tehnologii, inclusiv MOS (nMOS și diverse variante de CMOS), design bipolar și hibrid. Pe lângă aceste tehnologii de proiectare IC, puteți lucra cu multe alte forme grafice, cum ar fi scheme, artă, arhitecturi FPGA și multe altele. Include un editor de tehnologie încorporat care permite modificarea și crearea de noi medii de design.

Electrica integrează a varietate de instrumente pentru analiza și sinteza circuitelor. Sistemul include verificatoare de reguli de proiectare, simulatoare, routere și multe altele. În plus, are un model elegant pentru integrarea instrumentelor, facilitând adăugarea altora noi. La fel, are instrumente suplimentare, precum simulatorul IRSIM de la Universitatea Stanford, care poate fi perfect integrat cu Electric, ca o completare a ALS.

Pe lângă faptul că poate gestiona tehnologii și instrumente arbitrare, Electric are o interfață puternică care oferă constrângeri de design și portabilitatea platformei. Sistemul de constrângeri permite componentelor conectate să rămână conectate în mod sensibil, chiar și atunci când designul este modificat. Portabilitatea platformei înseamnă că Electric poate rula pe aproape orice computer (codul Java rulează oriunde, iar codul C se compila pe UNIX/LINUX, Windows și Macintosh). Și îl veți găsi disponibil în mai multe limbi, inclusiv în spaniolă.

Caracteristici electrice

Electric este un sistem de proiectare VLSI extrem de flexibil și puternic care poate gestiona multe tipuri de design de circuite.. Interfața sa de utilizator sofisticată funcționează pe toate stațiile de lucru populare și oferă limbaje de interpretare pentru utilizatorii avansați. Electric are multe instrumente de analiză și sinteză, inclusiv verificarea regulilor de proiectare, simulare, comparare a rețelei, rutare, compactare, compilare de siliciu, generare PLA și compensare.

Sistemul de verificare reguli de proiectare Electric monitorizează toate modificările aduse designului și afișează mesaje de eroare atunci când sunt detectate încălcări. Electric poate citi, de asemenea, ieșirea lui Assura sau Caliber și afișează rezultatele. Verificatorul de reguli electrice verifică toate puțurile și zonele de substrat pentru contacte și spații adecvate și efectuează o verificare a regulilor antenei pentru validarea producției.

Electricul vine cu un simulator Nivel de comutare în 12 stări încorporat, numit ALS. Electric poate produce punți de intrare pentru o serie de simulatoare populare. Utilizatorii electrici trebuie să obțină aceste simulatoare pe cont propriu.

El Generator PLA CMOS din Electric lucrează dintr-o bibliotecă de elemente PLA, permițând matrițe personalizate. Generatorul de cadru de tampon plasează celulele de tampon în jurul unui miez de cip și le conectează împreună. Generatorul ROM produce un design dintr-un fișier de personalitate ROM.

El Compactorul electric ajustează geometria la distanța minimă pe axele X și Y. Logic Effort este un sistem de marcare a porților schematice digitale cu informații despre fan-out care va produce circuite optim rapide. Pe de altă parte, Electric are șase instrumente experimentale de plasare disponibile care folosesc paralelismul pentru a accelera sarcina. Routerul labirint al Electric rulează cabluri individuale între puncte. Routerul de îmbinare a celulelor realizează conexiuni explicite acolo unde celulele se unesc sau se suprapun. Routerul de imitație observă activitatea utilizatorului și repetă activitatea în situații similare pe tot parcursul circuitului.

El sistem VHDL Electric poate genera VHDL dintr-un aspect și poate compila VHDL în liste de net de diferite formate. Aceste netlisturi pot fi simulate cu simulatorul încorporat, convertite în aspect cu compilatorul de silicon sau salvate pe disc pentru a fi utilizate de simulatoare externe.

El Electric Silicon Compiler Places and Routes Standard Cells dintr-o listă de rețele structurale, care pot fi obținute din VHDL, care la rândul lor pot fi obținute dintr-un desen schematic. Electric are, de asemenea, un instrument Network Consistency Checker (LVS) care compară un design cu schema sa echivalentă. Puteți compara două versiuni diferite ale unui design sau două versiuni diferite ale unei scheme. De asemenea, este disponibilă o versiune experimentală a NCC, numită Experimentul Schimbului de Port.

Și dacă îți dorești, vei avea la dispoziție și a sistem de management al proiectelor încorporat (chiar și un al doilea sistem încorporat bazat pe CVS, dacă preferați) care permite utilizatorilor să partajeze o bibliotecă de circuite. Utilizatorii pot extrage celule pentru editare și le pot returna când au terminat. Alți utilizatori sunt împiedicați să modifice celulele eliminate și își pot actualiza circuitele atunci când modificările sunt înregistrate. În plus, utilizatorii sunt împiedicați să facă modificări la celulele extrase care ar afecta alte celule care nu sunt extrase. Avertismente sunt, de asemenea, emise atunci când mai mulți utilizatori extrag celule care sunt legate ierarhic, ceea ce poate provoca interferențe cu editarea lor.

În ceea ce privește tehnologii suportate, avea:

nMOS	Tranzistor nMOS tradițional
CMOS	Vine în mai multe versiuni diferite, cum ar fi regulile generice, Cal Tech Round sau MOSIS
Bipolar	Logica generică a tranzistorului bipolar
BiCMOS	Bipolar+CMOS pentru circuite hibride
TFT	Circuite cu peliculă subțire
Filtre digitale	generic
PCB	Poate suporta până la 8 straturi pentru plăci de circuite imprimate
Scheme	Creați circuite schematice cu componente analogice și digitale
FPGA	Design pentru FPGA personalizat
Artă	Elemente pentru design grafic

Și în ceea ce privește interfețele externe, adevărul este că Electric este foarte bun compatibil cu fișierul de la multe alte EDA, de exemplu:

Format	Ieșire intrare	descriere
CIF	E / S	Format intermediar Caltech
GDS II	E / S	Calma GDS Exchange Format
EDIF	E / S	Format de schimb de design electronic
A DA IN JUDECATA	E	Mediu de utilizator schematic
DXF	E / S	Format mecanic nativ AutoCAD
VHDL	E / S	HDL
Verilog	S	HDL
CDL	S	Limbaj de descriere a cadenței
VULTUR	S	Captură schematică
PADURI	S	Captură schematică
ECAD	S	Captură schematică
Applicon	E	Applicon/860 (format CAD vechi)
Raft de cărți	E	Raft pentru cărți (format de schimb de plasare)
Gerber	E / S	Gerber Scientific (format plotter)
HPGL	S	Limbajul de trasare
PostScript	S	Limbajul de trasare
SVG	S	Grafică vectorială scalabilă (imagine scalabilă pentru browser)

Dar asta nu este tot, poți și tu au pluginuri ca aceste biblioteci:

• Boise State: bibliotecă pentru a utiliza celule standard create de universitatea după care poartă numele și pe baza regulilor MOSIS Submicron cu 3 straturi de interconexiuni metalice și capacitatea de a fabrica cip în turnătoria ON Semiconductor în procesul C5.
• Harvey Mudd: celule și cipuri standard de la Harvey Mudd College, cu un design de microprocesor MIPS pe 32 de biți și celulele asociate acestuia.
• MOSIS CMOS- Aveți atât o bibliotecă pentru tehnologia de fabricație de 350 nm, cât și pentru 180 nm pentru tampoane și, respectiv, celule standard. Aceste biblioteci au fost dezvoltate de Sun Microsystems Laboratories și City Engineering College din Bangladesh, sub ghidul Kanada Technologies.
• Cipul de testare Sun Microsystems: Acesta este un design Sun cu aproximativ 1 milion de tranzistori care a fost folosit ca model pentru măsurarea capacităților structurale ale cipului.
• Biblioteca de celule: o altă bibliotecă de celule proiectată de Hochschule Kempten și utilizată în Compilatorul de siliciu al Electric.

Pur și simplu impresionant…

GNU Electric: istorie

Software-ul de proiectare VLSI, GNU Electric, a avut o istorie lungă până la ceea ce știm astăzi. A fost creat de Steven M. Rubin la începutul anilor 80 și a fost în curând distribuit universităților și instituțiilor de cercetare din întreaga lume. La mijlocul anilor 80, Applicon a comercializat Electric sub numele de „Bravo3VLSI”. Primele design-uri Electric au fost scrise în limbajul de programare C și pot fi încă descărcate de pe site-ul oficial, deși ulterior va fi portat în Java din versiunea 8.0, deși 7.0 este menținut pe baza C dacă doriți.

În 1988, a fost fondată Electric Editor Incorporated, care a vândut sistemul comercial. În 1998, compania a lansat Electric prin intermediul Free Software Foundation (GNU). În 1999, dezvoltarea Electric s-a mutat la Sun Microsystems.

În 2000, Steven Rubin a creat Static Free Software, o companie care gestionează distribuția gratuită de Electric. În 2003, versiunea „C” a Electric a fost abandonată și a început traducerea acesteia în limbajul Java, care a fost finalizată în 2005. Deși codul C este încă disponibil, acesta nu mai este dezvoltat sau suportat.

În 2004, Static Free Software a devenit o divizie a RuLabinsky Enterprises, Incorporated, o corporație care rămâne dedicată software-ului liber. În 2010, Oracle a achiziționat Sun Microsystems și a continuat să sprijine dezvoltarea Electric până la sfârșitul anului 2016, de aceea se bazează pe Java.

În 2017, dezvoltarea Electric a încetat, dar Asistența și remedierea erorilor continuă. Codul este acum disponibil de la Free Software Foundation. În prezent, face parte din repertoriul obișnuit al pachetelor de proiecte GNU.

În plus, este în prezent folosit de mulți pasionați privați și chiar de profesioniști. Multe universități din întreaga lume au folosit Electric pentru design-urile lor de cipuri, la fel ca unele companii binecunoscute, cum ar fi Apple Computer, Intel, Harris Corporation, NEC Electronics, Rambus, Sun Microsystems (acum Oracle) și multe altele. De altfel, printre companiile care l-au folosit se numără și celebra Transmeta Corporation, compania care a dezvoltat microprocesoare VLIW precum Crusoe și Efficeon, și unde a lucrat însuși Linus Torvalds când a sosit recent din Finlanda în Silicon Valley pentru a crea Code Morphing, un cod. că A rulat în fundal pentru a traduce instrucțiunile x86 ale software-ului în VLIW pentru a face aceste cipuri compatibile cu software-ul de zi cu zi.

Cum să obțineți electricitate gratuită

Dacă ți-a plăcut, poți descărcați-l gratuit de aici:

• GNU Electric versiunea C, Java și cod sursă pentru diferite platforme (Linux, MacOS, Windows).
• Biblioteci suplimentare.
• documentație.
• Simulator IRSIM.