?

Log in

No account? Create an account
Как произвести на фабрике свой чип и сколько это будет стоить - Юрий Панчул [entries|archive|friends|userinfo]
Money can buy bandwidth. Latency requires bribing God.

[ website | My Website ]
[ userinfo | livejournal userinfo ]
[ archive | journal archive ]

Как произвести на фабрике свой чип и сколько это будет стоить [Jun. 16th, 2015|07:10 am]
Yuri Panchul
Начинаю выкладывать фотографии и видео с Design Automation Conference (DAC), которая прошла на прошлой неделе в Сан-Франциско. Первые два видео - о посреднических сервисах между разработчиками микросхемы и фабрикой - академическом и коммерческом.

Каким образом студент или университетский исследователь может не просто спроектировать микросхему, но и получить ее в свои руки с фабрики? Ведь начальный взнос за фабричное производство микросхем для коммерческих целей как правило превышает миллион долларов? К счастью, такой путь существует за гораздо меньшие деньги - через организацию, которая называется Europractice. Я записал видео с Carl Das, который является Director ASIC Services at IMEC, отвечает за Emerging Business Program с TSMC и за Europractice IC Service. Расшифровываю, что это значит:

ASIC - Application-specific integrated circuit, специализированная микросхема, например которая стоит в айфоне.

IMEC - Interuniversity Microelectronics Centre - межуниверситетский центр исследований в области микроэлектроники, в котором работают около 2000 человек. Располагается в Бельгии и Нидерландах, с офисами в других странах.

Emerging Business Program - когда новой компании нужно попробовать выпустить микросхемы малым тиражом.

TSMC - Taiwan Semiconductor Manufacturing Company - крупнейший контрактный производитель микросхем в мире

Europractice IC Service - специальный сервис обслуживания университетов, который за сравнительно небольшие деньги (тысячи евро вместо сотен тысяч) предоставляет доступ к легально лицензированному программному обеспечению для разработки микросхем, а также, снова за сравнительно небольшие деньги (десятки тысяч евро вместо миллионов) к производству микросхем на фабрике.



А если студент вырастет и захочет завалить спроектированными его компанией микросхемами все континенты, но не знает с чего начать? И на это у меня есть ответ - я записал также видео интервью с Mark Scrivener, Director SMS Sales, eSilicon. Мы с Марком вместе рассчитали по пунктам расходы и себестоимость условного российского чипа, который будет производится в больших объемах в 2016-2020 годах.

SMS - это Semiconductor Manufacturing Services - сервисы по производству полупроводниковых изделий

eSilicon - компания, которая в начале XXI века стала пионером новой модели бизнеса - сервисы по разным физическим аспектам проектирования микросхем, интеграция с блоками от различных проектировщиков и взаимодействие с фабриками. Эта компания стала знаментой после того, как они сделали ASIC для iPad.

Если вы спроектировали на логическом уровне новый микропроцессор или DSP, отверифицировали его функциональность на симуляторе, определили что он вписывается в бюджет тайминга после синтеза, и при этом вы не хотите возиться с физическими аспектами проектирования микросхемы (place & route, parasitics extraction, design rule check), а также если вам хочется минимизировать разбирательство с юристами в других странах, как лицензировать разные IP блоки, и если вы не очень любите общение с фабриками на Тайване или в Дрездене напрямую - то eSilicon для вас.

На видео Марк демонстрирует, как любой российский школьник может зарегистрироваться у них на сайте и ввести параметры чипа, который он собирается произвести ( на сколько нанометров, какого размера, есть ли на нем SRAM и аналоговая часть ), какой тестер на фабрике использовать и время тестирования, а также планы по выпуску в разные годы - 100,000 в первый год, 500,000 во второй и т.д.

После этого вебсайт подумает и сгенерирует PDF файл на много страниц, где подробно расписываются все расходы и себестоимость чипа. В частности вы можете прикинуть себестоимости, с которыми можно произвести некоторые гипотетические будущие российские чипы.

И самое интересное - этот PDF файл является legally binding quote, т.е. если у товарища, играющегося с сайтом, найдется пара миллионов долларов карманных денег на начальный взнос и желание произвести чип, то eSilicon имеет юридическое обязательство предоставить ему такую возможность по опубликованной цене:

http://www.esilicon.com/asic-design-services/star-online-tools/gdsii-quoting-portal



Аналогом Europractice в США является MOSIS, а конкурентом eSilicon является в частности Open-Silicon.

Полный отчет с конференции DAC - http://habrahabr.ru/post/260069/

Считаете ли вы, что в России стоили бы создать собственный аналог MOSIS или Europractice, с ориентацией на российские университеты и российские фабрики?

Несомненно!
9(39.1%)
Это было бы полезно - иметь доступ и к фабам через Europractice, и к российским фабам через российский аналог Europractice
13(56.5%)
Это не нужно, Europractice достаточно
1(4.3%)

В какой степени вы считаете полезными сервисы типа eSilicon для России?

Очень полезно, они облегчают путь от проекта на верилоге к готовому чипу
9(45.0%)
Лучше прямо общаться с фабами и EDA-компаниями
3(15.0%)
В России столько местных факторов, что лучше вырастить свои аналоги eSilicon и Open-Silicon
8(40.0%)
LinkReply

Comments:
[User Picture]From: fabless
2015-06-16 02:26 pm (UTC)
Europractice нужен потому, что невозможно напрямую в шатл TSMC попасть? Это же посредник?
В России видимо не нужен свой, т.к. заказчиков очень мало и все они и так на Europractice.
(Reply) (Thread)
[User Picture]From: oppad1
2015-06-16 04:49 pm (UTC)
для "взрослых заказов" есть взрослые посредники,
например globalunichip
фактически это тот же TSMC, но формально отдельная контора. я что-то не слышал об успешном отдавании дизайна напрямую на TSMC. может Apple или Altera напрямую работают, но мелкие партии вряд ли.

слышал про отечественных изготовителей (коммерческих, а не с нанороспила), которые MOSIS использовали
(Reply) (Parent) (Thread)
[User Picture]From: fabless
2015-06-16 06:03 pm (UTC)
В статистике Europractice я видел 3-5 русских клиентов. Этого явно мало чтобы свой Europractice делать. MOSIS вроде вообще на IBM процессы заточен?
(Reply) (Parent) (Thread)
[User Picture]From: oppad1
2015-06-16 09:00 pm (UTC)
по-моему с разными фабриками MOSIS работает. сам я с MPW дела не имел, но вроде слышал, что никаких проверок drc/lvs и каких-то тестов/патернов не нужно - отдаешь GDS получаешь кремний, они же и корпусируют, если надо
(Reply) (Parent) (Thread)
[User Picture]From: figador
2015-06-16 04:33 pm (UTC)

звучит многообещающе

Это ж главное оправдание того, почему в России нет собственного производства современных микросхем: рынок, мол, маленький, а на заграницу надежды нет: не будут немцы и голландцы покупать русский ай-фон уже потому, что это противоречит их картине мира где русские -- это дебилы-алкаши. Но если микросхемы можно заказывать десятками тысяч по вменяемой цене, то, к примеру, аспиранты могли бы забацать простенький, но свободный (от лицензий на ПО) смартфон на линуксе (не андроиде). Сотни тысяч линуксоидов по всему миру от этого возбудились бы настолько, что купили бы его, скажем, за $100, временно забыв про "дебилов-алкашей".
(Reply) (Thread)
[User Picture]From: oppad1
2015-06-16 04:54 pm (UTC)

Re: звучит многообещающе

да вот практика показывает, что забацывают восновном европейские студенты, про шведов уж молчу, а вот про итальянцев и adruino, например, слышали?
а американские студиозусы видно сразу стартапы делают, с опенсорс не заморачиваются.

кроме дебилов-алкашей есть многочисленные объективные проблемы - почему отечественный студент проиграет, так же как и отечественная индустрия
(Reply) (Parent) (Thread)
From: nahernah
2015-06-16 05:05 pm (UTC)

Re: звучит многообещающе

Это потому, что российские студенты языками не владеют, а ждут пока Панчул им все книжки переведет. Иначе слышали бы про Ubuntu phone, который уже продается на радость всем линуксоидам.
(Reply) (Parent) (Thread)
[User Picture]From: figador
2015-06-16 07:29 pm (UTC)

где продается?

"Ubuntu phone, который уже продается" Где продается?
(Reply) (Parent) (Thread)
From: nahernah
2015-06-16 07:39 pm (UTC)

Re: где продается?

(Reply) (Parent) (Thread)
[User Picture]From: figador
2015-06-16 07:48 pm (UTC)

Re: где продается?

Нет, на этом сайте Убунта рассказывает о том, какой замечательный телефон она _разрабатывает_ . Заказать его пока невозможно. Кстати, планируемая цена весьма недемократична.
(Reply) (Parent) (Thread)
From: nahernah
2015-06-16 08:03 pm (UTC)

Re: где продается?

Почему невозможно. У меня получилось добавить в Shopping Cart и начать процесс покупки.
200 Евро за телефон с такими характеристиками вполне нормально.
(Reply) (Parent) (Thread)
[User Picture]From: figador
2015-06-16 08:38 pm (UTC)

Re: где продается?

Всё-таки они разродились... Причём праативные европейцы, на удивление, обошли Америку. Спасибо вам, теперь у меня есть игрушка, которую я ХОЧУ :)
(Reply) (Parent) (Thread)
[User Picture]From: oppad1
2015-06-16 08:56 pm (UTC)

Re: где продается?

у гугля есть ARA project. ну и вообще смартфон очень трудоемкое и дорогое устройство, в котором куча софта закрыта и запатентована. студентам лучше всякой робототехникой, коптерами и т.п. заниматься. тут и адруина и бигльбоард и роспбери и ... постоянно что-то добавляют, вот в этом блоге например черный стриж(?) плата такая рекламировалась, есть всякие ПК за 10 баксов - море их
какой-нибудь sparkfun посмотрите, я уж не говорю про китайцев и, типа, профессиональные проекты
(Reply) (Parent) (Thread)
[User Picture]From: alexey_zharikov
2015-06-16 05:42 pm (UTC)

Re: звучит многообещающе

Микрософт продаёт Люмию 520 за 30 долларов, с бесплатной доставкой. Никто не мешает снесте с неё Windows и поставить Линукс. Так что за 100 не купят.
(Reply) (Parent) (Thread)
[User Picture]From: figador
2015-06-16 07:42 pm (UTC)

мешает…

"Никто не мешает снесте с неё Windows и поставить Линукс." Если б ничего не мешало, в сети были бы рассказы об этом с пошаговыми инструкциями. А пока я нахожу только "говорят, что это возможно". Кстати, а где их продают по $30? Только с проверенным IMEI, ворованного не надо.
(Reply) (Parent) (Thread)
[User Picture]From: alexey_zharikov
2015-06-16 08:27 pm (UTC)

Re: мешает…

Я купил на E-Bay, с фирменного микрософтовского account. Новый запечатанный prepaid комплект с AТ&T СИМ картой. Мне AT&T не нужен (у нас T-Mobile), я заполнил форму на АТ&Т сайте и мне в тот же день вполне официально прислали unlocking code. Сейчас жена этим телефоном успешно пользуется в Москве с тамошними провайдерами.

Но это было в январе, похоже, они уже все продали. Проверьте, может быть у них сейчас распродажа на другую модель.

Про вполне официальный Ubuntu Touch тоже недавно писали. Вроде как, её на любой современный смартфон можно поставить. Пошаговые инстукции на сайте Ubuntu должны быть.

Edited at 2015-06-16 08:31 pm (UTC)
(Reply) (Parent) (Thread)
[User Picture]From: figador
2015-06-16 08:58 pm (UTC)

надо будет как-нибудь попробовать

"её на любой современный смартфон можно поставить" У меня уже несколько месяцев в столе валяется телефон с собственоручно поломанным андроидом, и я бы с удовольствием поставил бы на него убунту.
(Reply) (Parent) (Thread)
[User Picture]From: alexey_zharikov
2015-06-17 12:26 am (UTC)

Re: мешает…

http://www.ebay.com/itm/T-Mobile-Nokia-Lumia-530-White-No-Contract-Free-16GB-Micro-SD-card-/261907030108?

Они сейчас следующую модель, Lumia 530, продают по $50
(Reply) (Parent) (Thread)
[User Picture]From: dimaviolinist
2015-06-17 12:38 am (UTC)

Re: мешает…

Memory1

Internal: 512MB RAM

Прошу прощения.
(Reply) (Parent) (Thread)
[User Picture]From: alexey_zharikov
2015-06-17 12:43 am (UTC)

Re: мешает…

А в чем проблема? Полгигабайта оперативной памяти - это, по вашему, мало? Всё, что мне надо, на ней совершенно нормально работает. Микрософт обещает бесплатный апгрейд на Windows 10.
(Reply) (Parent) (Thread)
[User Picture]From: figador
2015-06-17 01:38 pm (UTC)
Спасибо за ссылку -- не знал, что так упали цены. Покупать я пока погожу; у моего старого смартфона (с убитым андроидом) памяти больше. Надо будет, по-видимому, сначала восстановить андроид, рутнуть его, а потом впиндорить убунту. Что касается памяти: да, без мерзкого скайпа пол-гиги -- более, чем достаточно. Но это -- в теории, если б я мог поставить на телефон простенький ICEwm в качестве графической оболочки.
А в реальности убунта почему-то думает, что без всех этих свистелок и перделок (анимационных эффектов) пипл не схавает её телефоны (ну да, подросткам это важно). Потому и минимальный объём ОЗУ для неё вроде 768Мб.
(Reply) (Parent) (Thread)
[User Picture]From: alexey_zharikov
2015-06-16 05:40 pm (UTC)
> определили что он вписывается в бюджет тайминга после синтеза, и при этом вы не хотите возиться с физическими аспектами проектирования микросхемы (place & route, parasitics extraction, design rule check)...

Это тайминг в тактах, на логическом уровне. А есть ещё и физический тайминг, обычно измеряемый в наносекундах. Тот, который записан в Либерти формате. Если его не верифицировать - фиг что будет работать. А его можно проверить только post layout.
(Reply) (Thread)
[User Picture]From: panchul
2015-06-16 06:02 pm (UTC)
*** Это тайминг в тактах, на логическом уровне ***

Не, я имею в виду не такты на логическом уровне, а тайминг в наносекундах от флип-флопа к флип-флопу, определяемый static timing analysis во время синтеза. Я не силен на физическом уровне, но насколько я представляю, с помощью back annotation данные post layout можно принести обратно чтобы поправить static timing analysis при синтезе. Или нет?
(Reply) (Parent) (Thread)
[User Picture]From: alexey_zharikov
2015-06-16 07:00 pm (UTC)
А как физический тайминг измеряют pre-layout в Верилоге? Он же в основном от паразитных элементов зависит - то есть, от сопротивления и ёмкости layout.
(Reply) (Parent) (Thread)
[User Picture]From: panchul
2015-06-16 07:08 pm (UTC)
Я занимаюсь в основном функциональной верификацией, по циклам, но когда пользовался Design Compiler в последний раз, то тайминг внутри цикла получался из delays из ASIC library при синтезе, потом static timing analysis учитывал данные после place & route с помощью back-annotation.
(Reply) (Parent) (Thread)
[User Picture]From: alexey_zharikov
2015-06-16 07:23 pm (UTC)
А, ну если ты составляешь свою схему только из уже пре-характеризованной cell library, и при этом даёшь какой-то дополнительный запас на межсоединения, тогда понятно. Но это не оптимально. "Правильные пацаны" разводят ASIC с нуля - из верилога делают схематику (принципиальную схему - топологию соединения полевых транзисторов, её можно представить в виде математических графов), а из схематики - layout ("разводку" по русски, что ли). При этом оптимизируют размеры (длину) каждого транзистора под конкретный режим работы, и оптимизируют placement and routing тоже на транзисторном уровне. Всё это с очень небольшими допусками (tolerance, guards) как по временным задержкам, так и по геометрическим зазорам.
(Reply) (Parent) (Thread)
[User Picture]From: alexey_zharikov
2015-06-16 05:45 pm (UTC)
Несколько лет назад было много стартапов, которые занимались безмасковой электронной литографией - как раз для мелкосерийных производств микросхем. Что-то на нынешней конференцее я ни одного не увидел.
(Reply) (Thread)
[User Picture]From: craftwr
2015-06-16 08:15 pm (UTC)
Потому что переключились на другие вещи, мелкосерийка невыгодна, чипы берут россыпью и как можно больше.
(Reply) (Parent) (Thread)