GNU Electric – Страхотен безплатен софтуер за VLSI дизайн на чипове с отворен код

GNU Electric не е просто още един безплатен софтуер, той е мощен набор от инструменти, който позволява на потребителите да проектират схеми, да чертаят електрически диаграми и в крайна сметка да създават дизайни на чипове на ниво транзистор, както правят компаниите за проектиране на системи VLSI.

Със своя фокус върху гъвкавостта и ефективността, GNU Electric се превърна в предпочитан избор за професионалисти и ентусиасти. Освен това ще намерите добра документация, която ще ви помогне с използването му, както и добър набор от библиотеки за производство на чип в различни възли, тестови вериги и т.н.

Какво е Electric?

Electric е система за автоматизирано проектиране на електрически вериги, с основен фокус върху проектирането на интегрални схеми. Въпреки това, той също така може да обработва схеми и езици за описание на хардуера или HDL (Език за описание на хардуера) за дизайн на чип VLSI (интеграция с много голям мащаб). Той е многофункционален и включва различни технологии, включително MOS (nMOS и различни варианти на CMOS), биполярен и хибриден дизайн. В допълнение към тези технологии за проектиране на IC можете да работите с много други графични форми, като схеми, изкуство, FPGA архитектури и др. Включва вграден технологичен редактор, който позволява модифициране и създаване на нови дизайнерски среди.

Electric интегрира a разнообразие от инструменти за анализ и синтез на вериги. Системата включва средства за проверка на правилата за проектиране, симулатори, рутери и много други. Освен това има елегантен модел за интегриране на инструменти, което улеснява добавянето на нови. По същия начин има допълнителни инструменти, като симулатора IRSIM от Станфордския университет, който може да бъде идеално интегриран с Electric, като допълнение към ALS.

В допълнение към възможността да се справя с произволни технологии и инструменти, Electric има мощен интерфейс, който осигурява ограничения на дизайна и преносимост на платформата. Системата за ограничаване позволява на свързаните компоненти да останат чувствително свързани, дори когато дизайнът е модифициран. Преносимостта на платформата означава, че Electric може да работи на почти всеки компютър (Java кодът работи навсякъде, а C кодът се компилира на UNIX/LINUX, Windows и Macintosh). И ще го намерите наличен на няколко езика, включително испански.

Електрически функции

Electric е изключително гъвкава и мощна система за проектиране на VLSI, която може да се справи с много видове проектиране на вериги.. Неговият усъвършенстван потребителски интерфейс работи на всички популярни работни станции и предоставя интерпретативни езици за напреднали потребители. Electric има много инструменти за анализ и синтез, включително проверка на правилата за проектиране, симулация, мрежово сравнение, маршрутизиране, уплътняване, силициева компилация, генериране на PLA и компенсация.

Системата за проверка правила за проектиране Electric следи всички промени, направени в дизайна и показва съобщения за грешка, когато бъдат открити нарушения. Electric може също да чете изхода на Assura или Calibre и да показва резултатите. Инструментът за проверка на електрическите правила проверява всички зони на ямките и субстрата за правилни контакти и разстояние и извършва проверка на правилата на антената за валидиране на производството.

Electric идва със симулатор Вградено 12-степенно ниво на превключване, наречен ALS. Electric може да произвежда входни палуби за редица популярни симулатори. Електрическите потребители трябва да получат тези симулатори сами.

El PLA CMOS генератор от Electric works от библиотека от PLA елементи, позволяващи персонализирани матрици. Генераторът на рамката на подложката поставя клетките на подложката около ядрото на чипа и ги свързва заедно. Генераторът на ROM създава дизайн от ROM персонален файл.

El Електрическият компактор настройва геометрията до минималното си разстояние по осите X и Y. Logic Effort е система за маркиране на цифрови схематични портове с разклонена информация, която ще създаде оптимално бързи вериги. От друга страна, Electric разполага с шест експериментални инструмента за поставяне, които използват паралелизъм, за да ускорят задачата. Лабиринтният рутер на Electric прокарва отделни кабели между точките. Рутерът за свързване на клетки прави изрични връзки, където клетките се съединяват или се припокриват. Имитиращият рутер наблюдава дейността на потребителя и повтаря дейността в подобни ситуации в цялата верига.

El VHDL система Electric може да генерира VHDL от оформление и може да компилира VHDL в списъци на мрежи от различни формати. Тези списъци на мрежи могат да бъдат симулирани с вградения симулатор, преобразувани в оформление със силиконовия компилатор или записани на диск за използване от външни симулатори.

El Електрически силициев компилатор поставя и маршрутизира стандартни клетки от списък на структурни мрежи, който може да бъде получен от VHDL, който от своя страна може да бъде получен от схематичен чертеж. Electric разполага и с инструмент за проверка на последователността на мрежата (LVS), който сравнява дизайна с еквивалентната му схема. Можете да сравните две различни версии на дизайн или две различни версии на схема. Налична е и експериментална версия на NCC, наречена Port Exchange Experiment.

И ако го искате, ще имате на ваше разположение и a вградена система за управление на проекти (дори втора вградена CVS-базирана система, ако предпочитате), която позволява на потребителите да споделят библиотека от схеми. Потребителите могат да извличат клетки за редактиране и да ги връщат, когато приключат. Други потребители са възпрепятствани да променят премахнатите клетки и могат да актуализират своите схеми, когато промените бъдат записани. Освен това потребителите са възпрепятствани да правят промени в изведени клетки, които биха повлияли на други клетки, които не са изведени. Предупреждения се издават и когато множество потребители извличат клетки, които са йерархично свързани, което може да причини смущения при тяхното редактиране.

Относно поддържани технологии, ние имаме:

nMOS	Традиционен nMOS транзистор
CMOS	Предлага се в няколко различни версии, като генеричната, Cal Tech Round или правилата на MOSIS
Двуполюсен	Генерична биполярна транзисторна логика
BiCMOS	Bipolar+CMOS за хибридни схеми
TFT	Тънкослойни вериги
Цифрови филтри	родов
PCB	Може да поддържа до 8 слоя за печатни платки
Схеми	Създаване на схеми с аналогови и цифрови компоненти
FPGA	Дизайн за потребителски FPGA
Произведение	Елементи за графичен дизайн

А що се отнася до външните интерфейси, истината е, че Electric е високо файл съвместим от много други EDA, например:

Формат	Вход изход	описание
CIF	Е	Междинен формат на Caltech
GDS II	Е	Формат за обмен на Calma GDS
EDIF	Е	Формат за обмен на електронен дизайн
СЪДЯ	E	Схематична потребителска среда
DXF	Е	AutoCAD собствен механичен формат
VHDL	Е	HDL
Verilog	S	HDL
CDL	S	Cadence Description Language
ОРЕЛ	S	Схематично заснемане
подложки	S	Схематично заснемане
ECAD	S	Схематично заснемане
Приложение	E	Applicon/860 (стар CAD формат)
Лавица за книги	E	Равица за книги (формат за обмен на места)
Gerber	Е	Gerber Scientific (плотер формат)
HPGL	S	Графичен език
PostScript	S	Графичен език
SVG	S	Мащабируема векторна графика (мащабируемо изображение за браузър)

Но това не е всичко, вие също можете имат добавки като тези библиотеки:

• Бойз щат: библиотека за използване на стандартни клетки, създадени от университета, на който са кръстени, и базирани на правилата MOSIS Submicron с 3 слоя метални връзки и възможност за производство на чипа в леярната на ON Semiconductor в процеса C5.
• Харви Мъд: стандартни клетки и чипове от Harvey Mudd College, с 32-битов MIPS микропроцесорен дизайн и свързаните с него клетки.
• MOSIS CMOS- Имате библиотека за 350nm и 180nm производствена технология съответно за подложки и стандартни клетки. Тези библиотеки са разработени от Sun Microsystems Laboratories и Градския инженерен колеж на Бангладеш, ръководени от Kanada Technologies.
• Тестови чип на Sun Microsystems: Това е дизайн на Sun с около 1 милион транзистора, който е използван като модел за измерване на структурния капацитет на чипа.
• Клетъчна библиотека: друга библиотека от клетки, проектирана от Hochschule Kempten и използвана в силиконовия компилатор на Electric.

Просто впечатляващо…

GNU Electric: история

Софтуерът за проектиране на VLSI, GNU Electric, има дълга история до това, което познаваме днес. Създаден е от Стивън М. Рубин в началото на 80-те години и скоро беше разпространен в университети и изследователски институции по целия свят. В средата на 80-те години Applicon пусна на пазара Electric под името „Bravo3VLSI“. Първите дизайни на Electric са написани на езика за програмиране C и все още могат да бъдат изтеглени от официалния уебсайт, въпреки че по-късно ще бъдат пренесени в Java от версия 8.0, въпреки че 7.0 се поддържа на базата на C, ако искате.

През 1988 г. е основана Electric Editor Incorporated, която продава системата на пазара. През 1998 г. компанията пусна Electric чрез Фондация за свободен софтуер (GNU). През 1999 г. разработката на Electric се премества в Sun Microsystems.

През 2000 г. Стивън Рубин създава Static Free Software, компания, която управлява безплатното разпространение на Electric. През 2003 г. „C“ версията на Electric беше изоставена и започна нейният превод на езика Java, който беше завършен през 2005 г. Въпреки че C кодът все още е наличен, той вече не се разработва или поддържа.

През 2004 г. Static Free Software стана подразделение на RuLabinsky Enterprises, Incorporated, корпорация, която остава посветена на свободния софтуер. През 2010 г. Oracle придоби Sun Microsystems и продължи да поддържа развитието на Electric до края на 2016 г., следователно е базиран на Java.

През 2017 г. развитието на Electric е спряно, но Поддръжката и корекциите на грешки продължават. Кодът вече е достъпен от Free Software Foundation. Понастоящем е част от обичайния репертоар на проектните пакети на GNU.

Освен това в момента е така използвани от много частни любители и дори от професионалисти. Много университети по света са използвали Electric за своите дизайни на чипове, както и някои добре известни компании, като Apple Computer, Intel, Harris Corporation, NEC Electronics, Rambus, Sun Microsystems (сега Oracle) и много други. Всъщност сред компаниите, които са го използвали, е известната Transmeta Corporation, компанията, която разработи VLIW микропроцесори като Crusoe и Efficeon, и където самият Линус Торвалдс е работил, когато наскоро пристигна от Финландия в Силиконовата долина, за да създаде Code Morphing, код че работи във фонов режим, за да преведе x86 инструкциите на софтуера във VLIW, за да направи тези чипове съвместими с ежедневния софтуер.

Как да получите безплатен Electric

Ако ви е харесало, можете изтеглете го безплатно от тук:

• GNU Electric версия C, Java и изходен код за различни платформи (Linux, MacOS, Windows).
• Допълнителни библиотеки.
• документация.
• IRSIM симулатор.