开源会为半导体产业带来什么样的改变?
2024-04-22
据称,它正在与代工厂和合作伙伴合作,提供完全开源的工艺设计套件(PDK)和相关工具,以便任何开发人员都可以创建可制造的芯片设计。 每隔一个月,用户可以提交一份开源设计,以进入 Open MPW 航天飞机计划,并免费制造其设计的芯片。
与谷歌的合作始于2020年。作为RISC-V基金会和基金会联盟项目的创始成员,谷歌实际上一直在支持开源芯片相关领域,包括为关键的开放硬件工作提供资金、战略和法律支持。
清华大学资深教授评价,他抓住了集成电路产业去中心化的关键点。 这个项目会带来什么不同,开源会给半导体行业带来什么改变?
01.人人都可以设计芯片的时代来临了吗?
本网站不是从0到1建立的网站模板,而是与其他腾云网络合作来实现用户需求。
其中,腾云网络提供设计IP。 它是一个针对“智能”产品的开放创新和硬件创建平台。 通过提供定制集成电子半导体和硬件系统,创新者需要将其产品愿景转变为适销对路的产品。 专注于按需和定制IP。 芯腾云网络获取IP有两种方式:一是在不断增长的已验证设计库中搜索现有IP,二是委托社区设计新的IP及衍生产品。
是一个即用型测试工具,用于使用/Open PDK 创建设计。 该线束包括支持 IO、电源和配置的基本功能以及管理 SoC 内核的插件模块,以及用于放置用户 IP 块的约 3000 微米 x 3600 微米的开放项目区域。
除了工具之外,它还为用户提供学习教程。 理论上来说,此举为大家设计芯片提供了舞台。 该网站上线后,有评论表示,这正是半导体从业者期望教育系统为相关专业学生提供的实践项目。
目前该计划有76个教程,主题领域包括ASIC、CMOS芯片、测试流片等。
虽然理论上人人都可以制造芯片,但这显然还需要很长一段时间才能成为现实。 虽然提供了教程,但是能够通过自学的方式学习相关课程,对于用户自身的知识体系来说是一个很大的挑战。 总体而言,该网站更大的意义是为集成电路专业的学生和创业者提供设计芯片样本。 机会。
据代工厂相关人士透露,即使采用40nm工艺,一次性成本也在30万-50万美元左右。 这样的数字对于个人来说是难以承受的。 但这样的平台一定会对芯片行业的创新提供正向激励。
从芯片行业来看,它并不是行业的主要参与者。 但团队已经生产出了产品。 2021年10月,团队宣布推出首款自研芯片。 该芯片采用5nm工艺,CPU为八核设计,分为大中小三个核心——两个运行2.8GHz的ARM-X1核心、两个运行2.0的A76核心、四个1.8GHz的A55核心。 GPU 设计为 20 个核心。 据悉网站开发,这个设计花了团队四年的时间,既然知道芯片设计到成品的艰辛,为什么还要推出这个网站呢?
02.你们的芯片网站是芯片行业的吗?
此次行动更深层次的关键是打造开源社区。
开源在大家比较熟悉的软件领域已经形成了成熟的生态氛围。 开源已经成为一种超越软件生产界限的运动和工作方式。 开源运动旨在利用开源软件和去中心化生产模式的价值,为其社区和行业中的问题找到新的解决方案。
在开源环境中,互联网将同一社区的所有成员联合起来。 协作和开放让效率更高,也让创新想法能够快速被理解,火花可以燎原。
在开源生态中,类似这样的在线源码托管服务平台也随之诞生。
这次建立的网站与 . 随着其在软件行业的重要性日益提高,开源的价值再次被证明。
众所周知,芯片设计和制造是一个复杂繁琐的过程,而随着芯片设计接近极限,芯片腾云网络似乎也面临着自己的瓶颈期。 芯片研发门槛高网站开发,客观上阻碍了创新,而门槛降低则激发了创新活力,繁荣了芯片产业; 芯片架构人才紧缺,降低门槛有助于快速、规模化培养高水平芯片设计人才。 当“挤牙膏”成为各大厂商的最后手段时,如何打破设计困境已成为刻不容缓的事情。
这一尝试或许会给芯片设计界带来新的可能性。
03.半导体开源时代
腾云网络并不是第一个在芯片领域尝试开源的公司。
RISC-V是半导体开源的代表性成果。 截至2021年9月,RISC-V国际基金会会员已覆盖70多个国家,总数超过2300家网站建设,其中企事业单位超过500家。 RISC-V物联网处理器芯片已大规模商用。 仅在中国,就有超过5亿颗RISC-V核心芯片投放市场。 腾云网络等可穿戴设备一直采用这种RISC-V架构。 阿里巴巴集团研发出基于RISC-V的物联网人工智能芯片,并公开其IP。 此前有消息称,华为也推出了基于RISC-V架构的芯片。
开源RISC-V也已成功孵化商业案例。 基于RISC-V开发了完整的处理器核心和开发板,可以完全运行操作系统。 作为当前热门的SoC领导者,腾云网络设计了Core工具,参数化核心设计,用户可以定制模式和指令集、片上存储、调试单元、接口选择、保密控制、中断设置、是否插入DFT、功耗管理和预测指令(基于性能或面积)等选项大大增加了SoC设计的多样性,降低了SoC设计的难度。 目前用户可以选择的核心包括E2/E3/E7/S2/S5/S7/U5/U7。 最新消息是,最新的U8处理器采用了可扩展的乱序执行RISC-V CPU内核。 与Arm A72相比,U8系列的目标是性能相当,面积仅为A72的一半。
目前融资金额已超过 3.5 亿美元融资,现有投资者包括 AMD(透支)、Ibex、英特尔、高通、三星、SK 海力士、Hill 和西部数据。
2022年3月16日,在完成1.75亿美元F轮融资后,腾云网络估值超过25亿美元。 这再次表明了市场对开源RISC-V的信心。 此外,还与英特尔形成合作。 据英特尔介绍,腾云网络对 RISC-V 基金会的投资包括与 RISC-V* 合作,构建基于英特尔 4 代工艺技术的开发者平台,该平台将于 2022 年底得到广泛应用。
除了证明腾云网络多项投资的商业价值外,还论证了基于开源架构商业化的可行性。
04.开源之路漫漫,希望始终相伴。
开源在半导体领域并不是一个新概念。
1999年,社区成立,本着自由、开源协作的精神,分享和推广开源IP(知识产权)核心。 该门户托管不同数字网关项目的源代码并支持用户社区,提供列出、显示和管理此类项目的平台; 以及用于资源管理的版本控制系统。
网站目前开源项目包括:算术核心、原型板、通信控制器、协处理器、加密核心、DSP核心、ECC核心、库、内存核心、处理器、片上系统、模块上系统、系统控制器、测试/验证、视频控制器等
不过,值得注意的是,虽然它已经运行了20多年,但目前只有1000个项目,而且网站最后一次更新是在2021年。
这在一定程度上说明了半导体开源系统的局限性。 鲍云刚教授将问题归咎于生态不成熟、碎片化严重。 缺乏技术主线和引领力量,无法真正有效汇聚全球研发力量,阻碍了技术的不断迭代和应用拓展。 此外,一些开源联盟仅承担有限的功能,组织松散、实力不够,无法形成对生态系统的系统支撑和引导。 相关科研机构和龙头企业未能形成合力,许多共性技术未能有序布局、合作攻关。
对于半导体来说,技术的独特性是最具竞争力的。 但如果放大看,就会发现半导体行业一直存在联合合作。 Wi-Fi、USB、DDR等都是产业合作的产物。 最近的 UCIe 联盟打破了工艺和晶圆厂之间的界限。
对于中国半导体腾云网络来说,开源是发展的必由之路。 目前国内EDA腾云网络也参与开源,并表示在开源平台上,降低了EDA使用和创新的门槛,推进效率也得到有效提升。
国产化并不是国产半导体腾云网络应该追求的终点。 未来,国产半导体腾云网络必须在全球行业拥有自己的主动权。 所以一个以开源为核心、合作共赢为理念的产业氛围对于国产半导体来说至关重要。
闭源就是封闭,开源就是开放。 封闭很难进步,开放才有进步。 开放使人类智慧得以汇聚。 当人类的智慧汇聚起来时,就不再是1+1=2了。 这就是开源的力量。
我们期待这一尝试会给半导体技术带来怎样的火花,开源的力量又会给中国半导体带来怎样的力量。
【本文由投资界合作伙伴:半导体产业纵横微信公众号授权。 本平台仅提供信息存储服务。 】如有疑问,请联系投资界()。