免费流片还包邮到家，谷歌「拼团」芯片项目刚刚推出了官方教程网站

2022 年 6 月 2 日 机器之心

机器之心报道

编辑：张倩、蛋酱

虽然是 130nm 工艺，但终究是免费的，还有教程手把手教，还要啥自行车？

昨天，谷歌开源博客 [1] 宣布，该公司硬件工具链团队正在启动一个新的开发者门户网站，来帮助小型开发者社区开启自己的 Open MPW shuttle 项目。谷歌将通过这个网站帮助小型开源芯片项目进行芯片制造，而且是免费的。

MPW 指的是多项目晶圆（Multi Project Wafer），即将多个使用相同工艺的集成电路设计放在同一晶圆片上流片，制造完成后，每个设计可以得到数十片芯片样品，这对于原型（Prototype）设计阶段的实验、测试已经足够了。MPW 有点类似于拼团，晶圆厂会给出一个特定时间，让芯片公司一起流片（Tape Out），这个过程也称为 Shuttle。[2]

一般来说，每次 Shuttle 的费用是由所有参加 MPW 项目的公司按照 Die size 来分摊的。但在谷歌的 Open MPW shuttle 项目中，这些费用已经被免除了。

Open MPW shuttle 项目于 2020 年 11 月在芯片设计服务平台 Efabless 上展开，流片在开源的 SkyWater 130nm 工艺上完成。该项目对所有人开放，只要你的项目是完全开源的，并满足其他一些要求。项目的制造、包装、评估 PCB 板和运输费用均由谷歌承担。

项目主页：https://platform.efabless.com/open_shuttle_program

这个活动获得了很多开发者的拥簇：MPW-1 在一个月内收到了 45 个设计提交，MPW-2 在 30 天内收到了 56 个提交。今年 3 月份结束的 MPW-5 活动收到了来自 19 个国家的 78 个芯片项目提交，这一活动的参与度也达到了创纪录的水平。

每个项目都有固定的 2.92mm x 3.52mm 用户区域和 38 I/O 引脚，还提供了必要的测试基础设施，用来在提交流片之前验证芯片的规格和表现。

下一期 MPW-6 开源项目提交截止日期定于 2022 年 6 月 8 日。MPW-6 提交的作品将在 8 月底完成晶圆制造，封装和组装启动。10 月中旬，项目提交者就会收到自己设计的芯片零件和组装板。

为了帮助大家更顺利地设计出自己的芯片，谷歌特别推出了一个新的开发者网站，包含各种入门教程和操作指南：

网站地址：https://developers.google.com/silicon

这个网站提供了「Get started」、「Featured tools」等几部分内容，

「Get started」包含了从入门到精通的多阶段学习路径。

新手阶段，「Curious about the program」模块包含过往所有的 MPW 项目提交，供想要参与的开发者参考；「New to silicon design」则提供了芯片设计流程的代码示例。

入门之后，开发者可以参考「Create a new Project」的内容继续开展设计，这部分指南包含了提交之前需要做好的所有工作；此外，「Bring your own GDS」提供了创造 GDS 文件的方法。

此外，这个网站还介绍了一些帮助加速芯片设计的特色开源工具：

谷歌为什么要推出这样一个项目？

谷歌在博客中介绍说，Open MPW shuttle 项目的推出主要是基于两点思考，一是摩尔定律即将走向终结，传统的往有限的硅片上塞入更多晶体管的做法已经不可持续，因此我们需要开发更高效的专用硬件加速器；二是随着万物互联趋势的发展，IoT 设备的数量正呈指数级增长，但当前的全球芯片供应链正面临困境，流行 IC 的交付时间有时会超过一年，因此，我们有必要充分发掘全球现有芯片代工厂的产能，借助他们的成熟节点工艺来解决供应不足问题。

像 SKY130（一种 130nm 技术）这样的成熟流程节点就为 IoT 应用原型提供了一种很好的方法，这些应用通常需要平衡成本、功耗与性能，并在设计中利用 analog block 和数字逻辑的混合。它们提供了比尖端工艺节点更快的周转速度，而价格只是它的零头，同时大幅缩减了芯片设计的试错、迭代时间。

有哪些项目参与了往期流片？

截至目前，谷歌已经帮助大约 250 个开源项目完成了流片。

这些项目包括：

小型数字、模拟和混合信号设计；
模拟、SRAM、ReRAM 生成器；
专用加密、ML 运算加速器；
一些有趣的设计，比如数独加速器、吉他弦物理建模、俄罗斯方块或 Wordle 填字游戏的硬件版本等；
许多片上系统设计，从屡获殊荣的 RISC-V 内核到更大一点的 Linux-capable 64-bit SoC 应有尽有。

参与流片的项目要满足哪些要求？

参与流片的开源项目需满足以下要求：

该项目必须针对当前支持的 130nm 工艺 SkyWater Open PDK。
该项目必须发布在与 git 兼容的 repo 上并且可以公开访问。
项目的顶层必须包含已批准的开源许可协议 LICENSE 文件，必须标注第三方源代码，并且源代码必须包含正确的标题。
repo 必须包含项目文档并遵守 Google 的包容性语言指南。
项目必须完全开放。该项目必须包含一个 GDSII 设计，且它必须可以从项目中包含的源代码中复现。
项目必须使用基于 Caravel repo 的通用测试工具和 padframe。新项目应该从复制或 fork Caravel User Project repo 以及使用 user_project_wrapper 实现他们的项目开始。Caravel repo 配置为项目中「caravel」目录下的子模块。注意，不需要初始化或克隆 Caravel 子目录来完成或提交项目。有关更多说明，请参阅项目 README。
项目必须成功通过 Open MPW 预检查工具，包括使用 OpenLane 流程的引用版本的 LVS 和 DRC clean。项目应实施并通过模拟测试 bench，以便将其设计集成到 Caravel 中。Caravel User Project 提供了如何实现这一点的示例。