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在共享晶圆上流片你的第一颗芯片：在家开始需要准备什么
你可以在家设计一颗真正的硅芯片。你只需在普通电脑上使用免费的开源工具编写电路、进行仿真，并将其转换为版图。随后，代工厂会将其制造在与其他人设计共享的晶圆上，这正是让价格对个人来说触手可及的原因。
wafer.space 在格芯（GlobalFoundries）的 180 nm GF180MCU 工艺上运行此类共享晶圆：五层金属、3.3 V 和 5 V 器件、四种槽位尺寸，每个槽位返回 1,000 颗裸片。其项目模板、预检查（precheck）和板上芯片（chip-on-board）转接设计均以 Apache-2.0 协议开源。
本节首先介绍一位初次设计者关于流片芯片的亲身经历，然后说明一个槽位的成本、在家需要准备什么、模板提供的命令，以及最终收到的产品。芯片的制造过程并不在家中完成。
高级
数周设计，然后在代工厂耗时 3 至 4 个月
说明
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观看第一块芯片的制造过程
观看第一块芯片的制造过程
Breaking Taps《从零设计硅芯片》。一位“从未做过任何芯片设计”的创客设计了一款小型处理器，通过 wafer.space 的流片项目完成流片，并在自己的工作台上将其点亮。以下是他在视频中的原话要点：
- 距离流片截止日期只有一个月，他使用 Spade 编写设计，这是一种受 Rust 启发的硬件描述语言（“如果你想专业地学习芯片设计，就去学 Verilog 吧”）。
- LibreLane 将代码转换为版图，wafer.space 提供了一个 Nix flake 来配置所需工具。
- 在租用的大型服务器上，整个构建过程大约耗时四小时，其中约两小时用于设计规则检查（DRC）。
- 代工厂的周转时间是“大约 3 到 4 个月”；芯片裸片以板上芯片（chip-on-board）的形式寄回。
- 他使用 Raspberry Pi Pico 和面包板上的电平转换器点亮芯片，行为不稳定的问题最终被发现是接地问题，通过增加更多接地跳线解决。
- 若想要更便宜的入门方式，他推荐 Tiny Tapeout，它将一个裸片划分为多个小型模块（tile）。
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单个插槽的费用
单个插槽的费用
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什么是 wafer.space
什么是 wafer.space
wafer.space 是一项共享晶圆（多项目）服务。它将许多设计汇集到一片 GlobalFoundries 晶圆上，该晶圆采用 GF180MCU 工艺制造，这是一种 180 nm 混合信号工艺，具有五层金属层以及 3.3 V 和 5 V 器件，并将裸片返还给每位设计者。
Run 3 的插槽尺寸：1x1（3.93 × 5.12 mm）、0.5x1（1.94 × 5.12 mm）、1x0.5（3.93 × 2.53 mm）和 0.5x0.5（1.94 × 2.53 mm），每个插槽均带有 26 µm 密封环，每个插槽 1,000 个裸片。附加选项：板上芯片封装（每个裸片 1.50 美元）或整片未切割晶圆（2,000 美元）。PDK 已开放；您的设计可以是开源或闭源的。
Run 3 的公布日期：早鸟优惠截止至 2026 年 9 月 30 日，购买截止日期为 2026 年 12 月 9 日，提交截止日期为 2026 年 12 月 16 日，零件将于 2027 年第二季度发货。Run 1 已向其客户交付了引线键合的板上芯片零件。
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芯片从何而来
芯片从何而来
嵌入式蓝图是1959年提出的理念，晶圆上的每一块芯片至今仍遵循这一思路：所有元件与布线在一块硅片上同时、平面地制作完成。
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在家需要准备的东西
在家需要准备的东西
**一台电脑。** LibreLane 是把你的设计转换为版图的工具，要求至少配备四核 2.0 GHz CPU 和 8 GiB RAM，并推荐使用第 6 代 Intel Core 或 AMD Ryzen 1000 系列 CPU 或更新的处理器，以及 16 GiB 内存。它主要支持 Ubuntu 22.04 及更高版本；支持 macOS 15 及更高版本，以及通过适用于 Linux 的 Windows 子系统（Windows Subsystem for Linux）运行的 Windows 10（2004 版及更高版本）。
**通过 Nix 安装的工具。** 项目模板通过 Nix shell 提供所有工具：LibreLane 及其 Yosys、OpenROAD、Magic 和 KLayout，用于仿真的 cocotb 与 Icarus Verilog，以及用于查看波形的 GTKWave。LibreLane 官方提醒：请勿使用 apt 安装 Nix，因为其版本通常已过时。
**一个名额**，需在购买截止日期前从 wafer.space 购得，并需在提交截止日期前提交你完成的版图。
**时间。** 设计需要数周，代工厂则需要数月。长时间的构建还需要快速的机器：步骤 1 中的制作者租用了一台大型服务器来缩短构建时间。
此步骤所需材料：
定制 ASIC 芯片1000 个所需工具：
台式电脑6
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Install and run the template
Install and run the template
These commands are copied from the LibreLane installation guide and the wafer.space project template and precheck READMEs as they stood on 29 September 2026. They are documented steps, not a run recorded for this blueprint; follow the READMEs if they have changed.
first-chip.shbash
所需工具：
台式电脑7
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让它成为你的设计，但需遵守模板规则
让它成为你的设计，但需遵守模板规则
你的逻辑写在 src/chip_core.sv 中，它接收时钟、复位以及来自焊盘的信号；chip_top.sv 包含焊盘、芯片 ID 二维码以及 wafer.space 标志。模板规则见其 README：
- 保持焊盘数量不变，以便键合焊盘仍位于默认键合所期望的位置。
- 不要更改电源或地焊盘，否则芯片将无法适配默认的转接板。
- 你可以更改信号焊盘的类型：双向、仅输入或模拟，可通过 NUM_INPUT 和 NUM_BIDIR 设置。
随后的预检查会确认：顶层单元只有一个，原点位于 (0,0)，Metal5 之上无任何图形，符合插槽尺寸，并为板上芯片（chip-on-board）保留焊盘开孔；同时运行密度、天线、Magic DRC 以及 KLayout DRC 检查。
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返回的是什么
返回的是什么
每个插槽返回1,000个裸片。使用板载芯片（chip-on-board）附加件时，裸片被粘在一块小电路板上，通过引线键合连接到其焊盘，并覆盖环氧树脂，如本阶梯在Run 1中的照片所示。
对于Run 1，整槽电路板尺寸为14 × 16 mm，裸片的74个键合焊盘遵循Tiny Tapeout约定，所有接地端相互连接，底部有一个70针夹层连接器。wafer.space发布了示例转接主板以及该连接器的KiCad符号，并指出引脚定义和连接器因每次运行而异。
连接该转接板并在其上启动芯片，是本阶梯的后续步骤。
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第一颗芯片无法通过
第一颗芯片无法通过
第一颗芯片故障排查。
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来源与诚实的局限
来源与诚实的局限
**来源**，阅读日期为2026年9月29日：wafer.space（首页、价格、技术及 FAQ 页面）；wafer-space 的 GitHub 仓库 gf180mcu-project-template、gf180mcu-precheck 和 chip-on-board-wire-bonded-pcbs（Apache-2.0）；LibreLane 安装指南；以及 YouTube 上 Breaking Taps 的视频《Designing Silicon From Scratch》。
**诚实的局限。** 本蓝图中的命令并未实际运行：它们是维护者记录的操作步骤。价格和日期为第3轮（Run 3）公布的数据，后续批次可能会有变化；第1轮（Run 1）的电路板细节也仅适用于该轮次。第1步中的构建时间和交付周期只是一位制作者的个人经验，并非承诺。照片为 wafer.space 自有，来自其 chip-on-board 仓库。
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这些蓝图共享知识——技术、材料或原理
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