GNU Electric – Një softuer i mrekullueshëm i dizajnit të çipit të lirë dhe me burim të hapur VLSI

GNU Electric nuk është thjesht një tjetër softuer i lirë, ai është një grup i fuqishëm mjetesh që u mundëson përdoruesve të dizajnojnë skema, të vizatojnë diagrame qarkore dhe në fund të krijojnë dizajne të çipave në nivel tranzistor siç bëjnë kompanitë e projektimit të sistemeve.VLSI.

Me fokusin e saj te fleksibiliteti dhe efikasiteti, GNU Electric është bërë një zgjedhje e preferuar si për profesionistët ashtu edhe për entuziastët. Përveç kësaj, do të gjeni dokumentacion të mirë që do t'ju ndihmojë me përdorimin e tij dhe gjithashtu një grup të mirë bibliotekash për prodhimin e çipit në nyje të ndryshme, qarqe testimi, etj.

Çfarë është Elektrike?

Electric është një sistem projektimi me ndihmën e kompjuterit për qarqet elektrike, me fokus primar në projektimin e qarkut të integruar. Sidoqoftë, është gjithashtu i aftë të trajtojë skemat dhe gjuhët e përshkrimit të harduerit ose HDL (Gjuha e përshkrimit të harduerit) për dizajnin e çipit VLSI (Integrim në shkallë shumë të gjerë). Ai është i gjithanshëm dhe përfshin teknologji të ndryshme, duke përfshirë MOS (nMOS dhe variante të ndryshme të CMOS), dizajn bipolar dhe hibrid. Përveç këtyre teknologjive të projektimit IC, ju mund të punoni me shumë forma të tjera grafike, të tilla si skematika, arti, arkitektura FPGA dhe më shumë. Përfshin një redaktues teknologjik të integruar që lejon modifikimin dhe krijimin e mjediseve të reja të projektimit.

Integron elektrike a shumëllojshmëri mjetesh për analizën dhe sintezën e qarkut. Sistemi përfshin kontrolluesit e rregullave të projektimit, simuluesit, ruterat dhe shumë më tepër. Plus, ai ka një model elegant për integrimin e mjeteve, duke e bërë të lehtë shtimin e të rejave. Po kështu, ai ka mjete shtesë, si simulatorin IRSIM nga Universiteti Stanford, i cili mund të integrohet në mënyrë perfekte me Electric, si një plotësues i ALS.

Përveç aftësisë për të trajtuar teknologji dhe mjete arbitrare, Electric ka një ndërfaqe të fuqishme që ofron kufizime të projektimit dhe transportueshmëri të platformës. Sistemi i kufizimit lejon që komponentët e lidhur të mbeten të lidhur në mënyrë të ndjeshme, edhe kur dizajni modifikohet. Transportueshmëria e platformës do të thotë që Electric mund të funksionojë në pothuajse çdo kompjuter (kodi Java funksionon kudo dhe kodi C përpilohet në UNIX/LINUX, Windows dhe Macintosh). Dhe do ta gjeni të disponueshëm në disa gjuhë, duke përfshirë spanjisht.

Karakteristikat elektrike

Electric është një sistem projektimi VLSI shumë fleksibël dhe i fuqishëm që mund të trajtojë shumë lloje të dizajnit të qarkut.. Ndërfaqja e tij e sofistikuar e përdoruesit funksionon në të gjitha stacionet e punës të njohura dhe ofron gjuhë interpretuese për përdoruesit e avancuar. Electric ka shumë mjete analize dhe sinteze, duke përfshirë kontrollin e rregullave të projektimit, simulimin, krahasimin e rrjetit, rrugëzimin, ngjeshjen, përpilimin e silikonit, gjenerimin e PLA dhe kompensimin.

Sistemi i verifikimit rregullat e projektimit Electric monitoron të gjitha ndryshimet e bëra në dizajn dhe shfaq mesazhe gabimi kur zbulohen shkelje. Electric gjithashtu mund të lexojë daljen e Assura ose Caliber dhe të shfaqë rezultatet. Kontrolluesi i rregullave elektrike kontrollon të gjitha zonat e pusit dhe të nënshtresës për kontaktet dhe hapësirat e duhura dhe kryen një kontroll të rregullave të antenës për vërtetimin e prodhimit.

Elektrike vjen me një simulator Niveli i ndërrimit me 12 gjendje të integruar, i quajtur ALS. Electric mund të prodhojë kuvertën e hyrjes për një numër simulatorësh të njohur. Përdoruesit e energjisë elektrike duhet t'i marrin këta simulatorë vetë.

El Gjenerator PLA CMOS nga Electric works nga një bibliotekë e elementeve PLA, duke lejuar makineri me porosi. Gjeneratori i kornizës së jastëkëve vendos qelizat e bllokut rreth një bërthame çipi dhe i lidh ato së bashku. Gjeneratori ROM prodhon një dizajn nga një skedar personaliteti ROM.

El Kompaktori elektrik rregullon gjeometrinë në hapësirën e tij minimale në akset X dhe Y. Logic Effort është një sistem për shënjimin e portave skematike dixhitale me informacionin e ventilatorit që do të prodhojë qarqe me shpejtësi optimale. Nga ana tjetër, Electric ka në dispozicion gjashtë mjete eksperimentale të vendosjes që përdorin paralelizëm për të shpejtuar detyrën. Ruteri labirint i Electric kalon kabllo individuale midis pikave. Ruteri i qepjes së qelizave bën lidhje të qarta ku qelizat bashkohen ose mbivendosen. Ruteri imitues vëzhgon aktivitetin e përdoruesit dhe përsërit aktivitetin në situata të ngjashme në të gjithë qarkun.

El Sistemi VHDL Electric mund të gjenerojë VHDL nga një plan urbanistik dhe mund të përpilojë VHDL në lista rrjetash të formateve të ndryshme. Këto lista rrjeti mund të simulohen me simulatorin e integruar, të konvertohen në paraqitje me përpiluesin e silikonit ose të ruhen në disk për t'u përdorur nga simuluesit e jashtëm.

El Përpiluesi elektrik i silikonit vendos dhe drejton qelizat standarde nga një listë e rrjeteve strukturore, të cilat mund të merren nga VHDL, e cila nga ana tjetër mund të merret nga një vizatim skematik. Electric ka gjithashtu një mjet të Kontrollit të Konsistencës së Rrjetit (LVS) që krahason një dizajn me skemën e tij ekuivalente. Ju mund të krahasoni dy versione të ndryshme të një dizajni ose dy versione të ndryshme të një skematike. Një version eksperimental i NCC është gjithashtu i disponueshëm, i quajtur Eksperimenti i Shkëmbimit të Portit.

Dhe nëse e dëshironi, do të keni në dispozicion edhe një sistem i integruar i menaxhimit të projektit (edhe një sistem i dytë i integruar i bazuar në CVS nëse preferoni) që lejon përdoruesit të ndajnë një bibliotekë qarqesh. Përdoruesit mund të nxjerrin qeliza për redaktim dhe t'i kthejnë ato kur të mbarojnë. Përdoruesit e tjerë pengohen të ndryshojnë qelizat e hequra dhe mund të përditësojnë qarqet e tyre kur regjistrohen ndryshimet. Për më tepër, përdoruesit nuk lejohen të bëjnë ndryshime në qelizat e kontrolluara që do të preknin qelizat e tjera që nuk janë kontrolluar. Paralajmërimet lëshohen gjithashtu kur përdorues të shumtë nxjerrin qeliza që janë të lidhura në mënyrë hierarkike, të cilat mund të shkaktojnë ndërhyrje në redaktimin e tyre.

Si teknologjitë e mbështetura, kanë:

nMOS	Tranzistor tradicional nMOS
CMOS	Ai vjen në disa versione të ndryshme, të tilla si rregullat e përgjithshme, Cal Tech Round ose rregullat MOSIS
dypolar	Logjika gjenerike e tranzistorit bipolar
BiCMOS	Bipolar+CMOS për qarqet hibride
TFT	Qarqet me shtresë të hollë
Filtra dixhitalë	gjenerik
PCB	Mund të mbështesë deri në 8 shtresa për bordet e qarkut të printuar
Skemat	Krijoni qarqe skematike me komponentë analogë dhe dixhitalë
FPGA	Dizajn për FPGA me porosi
Artwork	Elemente për dizajn grafik

Dhe sa i përket ndërfaqeve të jashtme, e vërteta është se Electric është shumë skedar i përputhshëm nga shumë EDA të tjera, për shembull:

Format	Dalja e hyrjes	përshkrim
CIF	ISSHT	Formati i ndërmjetëm i Caltech
GDS II	ISSHT	Formati i shkëmbimit Calma GDS
EDIF	ISSHT	Formati i shkëmbimit të dizajnit elektronik
Padisë	E	Mjedisi skematik i përdoruesit
DXF	ISSHT	Formati mekanik i AutoCAD
VHDL	ISSHT	HDL
Verilog	S	HDL
CDL	S	Gjuha e përshkrimit të kadencës
EAGLE	S	Kapja skematike
pads	S	Kapja skematike
ECAD	S	Kapja skematike
Aplikimi	E	Applicon/860 (format i vjetër CAD)
Raft librash	E	Raft librash (format i shkëmbimit të vendosjes)
Gerber	ISSHT	Gerber Scientific (format plotter)
HPGL	S	Gjuha e komplotit
PostScript	S	Gjuha e komplotit
SVG	S	Grafika vektoriale e shkallëzueshme (imazh i shkallëzuar për shfletuesin)

Por kjo nuk është e gjitha, ju gjithashtu mundeni keni shtojca si këto biblioteka:

• Shteti Boise: bibliotekë për të përdorur qelizat standarde të krijuara nga universiteti sipas emrit të tyre, dhe bazuar në rregullat e MOSIS Submicron me 3 shtresa ndërlidhjesh metalike dhe aftësinë për të prodhuar çipin në shkritoren ON Semiconductor në procesin C5.
• Harvey Mudd: qeliza dhe çipa standarde nga Kolegji Harvey Mudd, me një dizajn mikroprocesor MIPS 32-bit dhe qelizat e lidhura me të.
• MOSIS CMOS- Ju keni një bibliotekë për teknologjinë e prodhimit 350nm dhe 180nm për pads dhe qeliza standarde përkatësisht. Këto biblioteka u zhvilluan nga Sun Microsystems Laboratories dhe City Engineering College të Bangladeshit, të udhëhequr nga Kanada Technologies.
• Çipi testues i Sun Microsystems: Ky është një dizajn Sun me rreth 1 milion transistorë që është përdorur si model për të matur kapacitetet strukturore të çipit.
• Biblioteka e qelizave: një bibliotekë tjetër qelizash e projektuar nga Hochschule Kempten dhe e përdorur në Electric's Silicon Compiler.

Thjesht mbresëlënëse…

GNU Electric: historia

Softueri i projektimit VLSI, GNU Electric, ka pasur një histori të gjatë deri në atë që ne dimë sot. Ajo u krijua nga Steven M. Rubin në fillim të viteve 80 dhe së shpejti u shpërnda në universitete dhe institucione kërkimore në mbarë botën. Në mesin e viteve 80, Applicon tregtoi Electric nën emrin "Bravo3VLSI". Dizajni i parë Electric u shkrua në gjuhën e programimit C dhe ende mund të shkarkohet nga faqja zyrtare e internetit, megjithëse më vonë do të transferohej në Java nga versioni 8.0, megjithëse 7.0 ruhet bazuar në C nëse dëshironi.

Në vitin 1988 u themelua Electric Editor Incorporated, i cili e shiti sistemin komercialisht. Në 1998, kompania lëshoi ​​Electric përmes Fondacioni i Software-it të Lirë (GNU). Në 1999, zhvillimi Electric u zhvendos në Sun Microsystems.

Në vitin 2000, Steven Rubin krijoi Static Free Software, një kompani që menaxhon shpërndarjen falas të Electric. Në vitin 2003, versioni "C" i Electric u braktis dhe filloi përkthimi i tij në gjuhën Java, i cili përfundoi në vitin 2005. Edhe pse kodi C është ende i disponueshëm, ai nuk është më i zhvilluar apo i mbështetur.

Në vitin 2004, Static Free Software u bë një divizion i Ndërmarrjet RuLabinsky, Incorporated, një korporatë që mbetet e përkushtuar ndaj softuerit të lirë. Në vitin 2010, Oracle bleu Sun Microsystems dhe vazhdoi të mbështesë zhvillimin e Electric deri në fund të 2016, prandaj bazohet në Java.

Në vitin 2017, zhvillimi i Electric pushoi, por Mbështetja dhe rregullimet e gabimeve vazhdojnë. Kodi është tani i disponueshëm nga Free Software Foundation. Aktualisht është pjesë e repertorit të zakonshëm të paketave të projektit GNU.

Për më tepër, aktualisht është përdoret nga shumë hobistë privatë, madje edhe nga profesionistë. Shumë universitete në mbarë botën kanë përdorur Electric për dizajnet e tyre të çipave, siç kanë përdorur disa kompani të njohura, si Apple Computer, Intel, Harris Corporation, NEC Electronics, Rambus, Sun Microsystems (tani Oracle) dhe shumë të tjera. Në fakt, ndër kompanitë që e kanë përdorur është e famshmja Transmeta Corporation, kompania që zhvilloi mikroprocesorët VLIW si Crusoe dhe Efficeon, dhe ku vetë Linus Torvalds punonte kur sapo mbërriti nga Finlanda në Silicon Valley për të krijuar Code Morphing, një kod. se Ai funksionoi në sfond për të përkthyer udhëzimet x86 të softuerit në VLIW për t'i bërë këto çipa të pajtueshëm me softuerin e përditshëm.

Si të merrni elektrike falas

Nëse ju pëlqeu, mundeni shkarkojeni falas nga këtu:

• Versioni C i GNU Electric, Java dhe kodi burimor për platforma të ndryshme (Linux, MacOS, Windows).
• Bibliotekat shtesë.
• dokumentim.
• Simulator IRSIM.