GNU Electric — потрясающее бесплатное программное обеспечение для проектирования СБИС микросхем с открытым исходным кодом

ГНУ Электрик — это не просто еще одно бесплатное программное обеспечение с открытым исходным кодом, это мощный набор инструментов, который позволяет пользователям проектировать схемы, рисовать принципиальные схемы и, в конечном итоге, создавать проекты микросхем на уровне транзисторов, как это делают компании, занимающиеся проектированием систем.

Благодаря своей ориентации на гибкость и эффективность, GNU Electric стала предпочтительный выбор как для профессионалов, так и для энтузиастов. Кроме того, вы найдете хорошую документацию, которая поможет вам в его использовании, а также хороший набор библиотек для изготовления чипа в разных узлах, тестовых схемах и т.п.

Что такое электрический?

Electric — это система автоматизированного проектирования электрических схем, в которой основное внимание уделяется проектированию интегральных схем. Однако он также способен обрабатывать схемы и языки описания оборудования или HDL (язык описания оборудования) для проектирования микросхем СБИС (очень крупномасштабной интеграции). Он универсален и включает в себя различные технологии, включая МОП (нМОП и различные варианты КМОП), биполярную и гибридную конструкцию. Помимо этих технологий проектирования микросхем, вы можете работать со многими другими графическими формами, такими как схемы, изображения, архитектуры FPGA и т. д. Включает встроенный редактор технологий, позволяющий модифицировать и создавать новые среды проектирования.

Electric объединяет разнообразные инструменты для анализа и синтеза схем. Система включает в себя средства проверки правил проектирования, симуляторы, маршрутизаторы и многое другое. Кроме того, он имеет элегантную модель интеграции инструментов, позволяющую легко добавлять новые. Кроме того, у него есть дополнительные инструменты, такие как симулятор IRSIM от Стэнфордского университета, который можно идеально интегрировать с Electric в качестве дополнения к ALS.

Помимо возможности работать с произвольными технологиями и инструментами, Electric имеет мощный интерфейс, который обеспечивает ограничения проектирования и переносимость платформы. Система ограничений позволяет соединенным компонентам оставаться разумно связанными даже при изменении конструкции. Портативность платформы означает, что Electric может работать практически на любом компьютере (код Java работает где угодно, а код C компилируется на любом компьютере). UNIX/LINUX, Windows и Macintosh). И вы найдете его доступным на нескольких языках, включая испанский.

Электрические характеристики

Electric — это очень гибкая и мощная система проектирования СБИС, которая может обрабатывать многие типы схем.. Его сложный пользовательский интерфейс работает на всех популярных рабочих станциях и обеспечивает языки интерпретации для опытных пользователей. Electric имеет множество инструментов анализа и синтеза, включая проверку правил проектирования, моделирование, сравнение сетей, маршрутизацию, уплотнение, компиляцию кремния, генерацию PLA и компенсацию.

Система проверки правила дизайна Electric отслеживает все изменения, вносимые в конструкцию, и при обнаружении нарушений выводит сообщения об ошибках. Electric также может считывать выходные данные Assura или Caliber и отображать результаты. Устройство проверки электрических правил проверяет все области лунок и подложек на наличие правильных контактов и зазоров, а также выполняет проверку антенных правил для проверки производства.

Электрический поставляется с симулятором Встроенный уровень переключения с 12 состояниями, называемый БАС. Компания Electric может производить стартовые колоды для ряда популярных симуляторов. Пользователи электроэнергии должны приобрести эти симуляторы самостоятельно.

El PLA CMOS-генератор from Electric работает на основе библиотеки элементов PLA, что позволяет создавать нестандартные штампы. Генератор рамок площадок размещает ячейки площадок вокруг ядра чипа и соединяет их вместе. Генератор ПЗУ создает дизайн из индивидуального файла ПЗУ.

El Электрический уплотнитель регулирует геометрию до минимального расстояния по осям X и Y.. Logic Effort — это система маркировки цифровых элементов схемы с помощью разветвленной информации, которая позволяет создавать оптимально быстрые схемы. С другой стороны, у Electric есть шесть экспериментальных инструментов размещения, которые используют параллелизм для ускорения задачи. Лабиринтный маршрутизатор Electric прокладывает отдельные кабели между точками. Маршрутизатор сшивания ячеек создает явные соединения там, где ячейки соединяются или перекрываются. Имитационный маршрутизатор наблюдает за действиями пользователя и повторяет действия в аналогичных ситуациях по всей цепи.

El Система VHDL Electric может генерировать VHDL из макета и компилировать VHDL в списки соединений различных форматов. Эти списки соединений можно смоделировать с помощью встроенного симулятора, преобразовать в макет с помощью кремниевого компилятора или сохранить на диск для использования внешними симуляторами.

El Электрический кремниевый компилятор размещает и направляет стандартные ячейки из списка структурных сетей, который можно получить из VHDL, который, в свою очередь, можно получить из схематического рисунка. Electric также имеет инструмент проверки целостности сети (LVS), который сравнивает проект с его эквивалентной схемой. Вы можете сравнить две разные версии проекта или две разные версии схемы. Также доступна экспериментальная версия NCC, называемая экспериментом по обмену портами.

И если вы этого захотите, в вашем распоряжении также будет встроенная система управления проектами (даже вторая встроенная система на базе CVS, если хотите), которая позволяет пользователям совместно использовать библиотеку схем. Пользователи могут извлекать ячейки для редактирования и возвращать их после завершения. Другие пользователи не могут изменять удаленные ячейки и могут обновлять свои схемы после записи изменений. Кроме того, пользователям не разрешается вносить в извлеченные ячейки изменения, которые могли бы повлиять на другие неизвлеченные ячейки. Предупреждения также выдаются, когда несколько пользователей извлекают ячейки, которые иерархически связаны, что может помешать их редактированию.

Что же касается поддерживаемые технологии, мы имеем:

нМОП	Традиционный nMOS-транзистор
CMOS	Он существует в нескольких различных версиях, таких как общие правила, правила Калифорнийского технологического раунда или правила MOSIS.
Биполярный	Общая логика биполярного транзистора
БиКМОП	Биполярный + КМОП для гибридных схем
ТФТ	Тонкопленочные схемы
Цифровые фильтры	общий
Печатные платы	Может поддерживать до 8 слоев печатных плат.
Схемы	Создавайте принципиальные схемы с аналоговыми и цифровыми компонентами.
FPGA / ПРОГРАММИРУЕМАЯ ПОЛЬЗОВАТЕЛЕМ ВЕНТИЛЬНАЯ МАТРИЦА	Разработка индивидуальной FPGA
Произведение	Элементы графического дизайна

А что касается внешних интерфейсов, правда в том, что Electric очень совместимость с файлами от многих других EDA, например:

Формат	Вход выход	описание
CIF	E / S.	Промежуточный формат Калифорнийского технологического института
ГДС II	E / S.	Формат обмена Calma GDS
ЭДИФ	E / S.	Формат обмена электронными проектами
ГУП	E	Схематическая пользовательская среда
DXF	E / S.	Собственный механический формат AutoCAD
VHDL	E / S.	HDL
Verilog	S	HDL
CDL	S	Язык описания каденции
ОРЕЛ	S	Схематический снимок
КОВРИКИ	S	Схематический снимок
ECAD	S	Схематический снимок
Аппликон	E	Applicon/860 (старый формат САПР)
книжная полка	E	Книжная полка (формат обмена размещениями)
Gerber	E / S.	Gerber Scientific (формат плоттера)
HPGL	S	Язык построения
PostScript	S	Язык построения
SVG	S	Масштабируемая векторная графика (масштабируемое изображение для браузера)

Но это еще не все, вы также можете есть плагины, подобные этим библиотекам:

• Бойсе: библиотека для использования стандартных ячеек, созданных университетом, в честь которого они названы, и основанная на правилах MOSIS Submicron с 3 слоями металлических межсоединений и возможностью производства чипа на литейном заводе ON Semiconductor по процессу C5.
• Харви Мадд: стандартные элементы и микросхемы колледжа Харви Мадда с 32-битным микропроцессором MIPS и связанными с ним ячейками.
• МОЗИС-КМОП- У вас есть библиотека для 350-нм и 180-нм технологий производства контактных площадок и стандартных элементов соответственно. Эти библиотеки были разработаны Sun Microsystems Laboratories и Городским инженерным колледжем Бангладеш под руководством Kanada Technologies.
• Тестовый чип Sun Microsystems: это разработка Sun, содержащая около 1 миллиона транзисторов, которая использовалась в качестве модели для измерения структурных емкостей чипа.
• Библиотека ячеек: еще одна библиотека ячеек, разработанная Hochschule Kempten и используемая в кремниевом компиляторе Electric.

Просто впечатляет…

GNU Electric: история

Программное обеспечение для проектирования СБИС, GNU Electric, имело долгую историю до того, что мы знаем сегодня. Его создал Стивен М. Рубин. в начале 80-х годов и вскоре был распространен в университетах и ​​исследовательских институтах по всему миру. В середине 80-х годов Applicon продавала Electric под названием Bravo3VLSI. Первые проекты Electric были написаны на языке программирования C, и их до сих пор можно загрузить с официального сайта, хотя позже они будут портированы на Java из версии 8.0, хотя версия 7.0 поддерживается на основе C, если вы этого хотите.

В 1988 году была основана компания Electric Editor Incorporated, которая продавала систему на коммерческой основе. В 1998 году компания выпустила Electric через Фонд свободного программного обеспечения (GNU). В 1999 году разработка Electric перешла к Sun Microsystems.

В 2000 году Стивен Рубин создал Static Free Software — компания, которая занимается бесплатным распространением Electric.. В 2003 году от версии Electric «C» отказались и начался ее перевод на язык Java, который был завершен в 2005 году. Хотя код C все еще доступен, он больше не разрабатывается и не поддерживается.

В 2004 году Static Free Software стала подразделением РуЛабински Энтерпрайзис, Инкорпорейтед, корпорация, которая по-прежнему занимается свободным программным обеспечением. В 2010 году Oracle приобрела Sun Microsystems и продолжала поддерживать разработку Electric до конца 2016 года, поэтому она основана на Java.

В 2017 году разработка Electric прекратилась, но Поддержка и исправления ошибок продолжаются. Код теперь доступен в Фонде свободного программного обеспечения. В настоящее время это часть обычного репертуара пакетов проектов GNU.

Кроме того, в настоящее время используется многими частными любителями и даже профессионалами. Многие университеты по всему миру использовали Electric для разработки своих микросхем, как и некоторые известные компании, такие как Apple Computer, Intel, Harris Corporation, NEC Electronics, Rambus, Sun Microsystems (теперь Oracle) и многие другие. Фактически, среди компаний, которые его использовали, знаменитая корпорация Transmeta, компания, которая разработала микропроцессоры VLIW, такие как Crusoe и Efficeon, и где работал сам Линус Торвальдс, когда он недавно приехал из Финляндии в Силиконовую долину, чтобы создать Code Morphing, код что в фоновом режиме он переводил инструкции программного обеспечения x86 в VLIW, чтобы сделать эти чипы совместимыми с повседневным программным обеспечением.

Как получить бесплатный электрический

Если вам понравилось, вы можете скачать бесплатно отсюда:

• GNU Electric версии C, Java и исходный код для разных платформ (Linux, MacOS, Windows).
• Дополнительные библиотеки.
• документация.
• ИРСИМ Симулятор.