Ushirikiano
SANAA
UREMBO NA USTAWI
UJANJA
UTAMADUNI NA HISTORIA
BURUDANI
MAZINGIRA
CHAKULA NA VINYWAJI
UHANDISI WA KINYUME
SAYANSI
MICHEZO
TEKNOLOJIA
VAZI
Chip yako ya Kwanza kwenye Wafer ya Pamoja: Unachohitaji Kuanza Nyumbani
English
Ed

Imeundwa na

Ed

29. Septemba 2026FI
53
0
0
0
0

Chip yako ya Kwanza kwenye Wafer ya Pamoja: Unachohitaji Kuanza Nyumbani

Unaweza kubuni chip halisi ya silicon nyumbani. Unaandika saketi, unaiiga kwenye kompyuta na kuigeuza kuwa layout kwa kutumia zana huru na za chanzo wazi. Kisha kiwanda cha uzalishaji (foundry) kinaitengeneza, kwenye wafer inayoshirikiwa na miundo ya watu wengine, jambo linaloleta bei ndani ya uwezo wa mtu mmoja. wafer.space inaendesha wafer hizi za pamoja kwenye mchakato wa GlobalFoundries wa 180 nm GF180MCU: tabaka tano za metali, vifaa vya 3.3 V na 5 V, ukubwa wa nafasi (slot) nne, na dies 1,000 zinarudi kutoka kila slot. Template yao ya mradi, precheck na miundo ya chip-on-board breakout ni chanzo wazi chini ya Apache-2.0. Hatua hii inaanza na simulizi ya mbunifu wa mara ya kwanza kuhusu kutuma chip yake kwa uzalishaji (tape-out), kisha inaeleza gharama ya slot, unachohitaji nyumbani, amri ambazo template inakupa, na kinachorudi. Utengenezaji wenyewe haufanyiki nyumbani.
Juu
Wiki za kubuni, kisha miezi 3 hadi 4 kiwandani

Maagizo

1

Tazama chipu ya kwanza ikitengenezwa

Breaking Taps, "Designing Silicon From Scratch". Mtengenezaji aliyesema "hajawahi kufanya usanifu wa chipu hapo awali" alisanifu kichakataji kidogo, akakituma kwa utengenezaji kwenye mzunguko wa wafer.space na kukiwasha kwenye benchi lake la kazi. Kwa maneno yake mwenyewe kutoka kwenye video: - Alikuwa na mwezi mmoja kabla ya tarehe ya mwisho ya kutuma kwa utengenezaji, na aliandika muundo huo kwa Spade, lugha ya maunzi inayoongozwa na Rust ("Ukitaka kujifunza kusanifu chipu kitaalamu, nenda ukajifunze Verilog"). - LibreLane iligeuza msimbo kuwa mpangilio wa kimwili, na wafer.space hutoa Nix flake inayosanidi zana. - Kwenye seva kubwa iliyokodishwa, ujenzi mzima ulichukua takriban saa nne, takriban mbili kati yake kwa ukaguzi wa kanuni za muundo. - Muda wa kurudishiwa bidhaa kutoka kwa kiwanda cha utengenezaji ulikuwa "kama miezi 3 hadi 4"; chipu zilirudi kama sehemu za chip-on-board. - Alianzisha chipu kwa kutumia Raspberry Pi Pico na level shifters kwenye breadboards, na tabia isiyo thabiti iligundulika kuwa tatizo la msingi wa ardhi (grounding), lilirekebishwa kwa kuongeza jumper za ardhi. - Kwa hatua ya kwanza ya bei nafuu, anapendekeza Tiny Tapeout, ambayo hugawanya die kuwa vigae vidogo.
2

Gharama ya nafasi

Inapakia daftari la Jupyter…
3

Wafer.space ni nini

wafer.space ni huduma ya wafer iliyoshirikiwa (miradi mingi). Inakusanya miundo mingi kwenye wafer moja ya GlobalFoundries iliyotengenezwa kwa mchakato wa GF180MCU, mchakato wa mchanganyiko wa ishara wa 180 nm wenye tabaka tano za metali na vifaa vya 3.3 V na 5 V, kisha hurudisha chips kwa kila mbunifu. Ukubwa wa nafasi kwa Run 3: 1x1 (3.93 × 5.12 mm), 0.5x1 (1.94 × 5.12 mm), 1x0.5 (3.93 × 2.53 mm) na 0.5x0.5 (1.94 × 2.53 mm), kila moja ikiwa na pete ya kuziba ya 26 µm, na chips 1,000 kwa nafasi. Nyongeza: ufungashaji wa chip-on-board ($1.50 kwa chip) au wafer zima bila kukatwa ($2,000). PDK iko wazi; muundo wako unaweza kuwa wa wazi au uliofungwa. Tarehe za Run 3 kama zilivyochapishwa: ndege wa mapema hadi 30 Septemba 2026, tarehe ya mwisho ya ununuzi 9 Desemba 2026, tarehe ya mwisho ya kuwasilisha 16 Desemba 2026, vipande vitasafirishwa Q2 2027. Run 1 tayari imewasilisha vipande vya chip-on-board vilivyofungwa kwa waya kwa wateja wake.
4

Chip inatoka wapi

Mchoro uliopachikwa ni wazo la 1959 ambalo kila chip kwenye wafer hii bado inalifuata: sehemu zote na waya vinatengenezwa pamoja, kwa usawa, kwenye kipande kimoja cha silicon.
5

Unachohitaji nyumbani

**Kompyuta.** LibreLane, zana inayogeuza muundo wako kuwa mpangilio (layout), inahitaji angalau kichakataji cha quad-core 2.0 GHz CPU na 8 GiB ya RAM, na inapendekeza Intel Core ya kizazi cha 6 au AMD Ryzen 1000-series CPU au mpya zaidi na 16 GiB. Inaungwa mkono zaidi kwenye Ubuntu 22.04 na mpya zaidi; macOS 15 na mpya zaidi inaungwa mkono, na Windows 10 (toleo la 2004 na mpya zaidi) kupitia Windows Subsystem for Linux. **Zana, kupitia Nix.** Kiolezo cha mradi kinaleta kila zana kwenye ganda la Nix: LibreLane pamoja na Yosys, OpenROAD, Magic na KLayout, cocotb pamoja na Icarus Verilog kwa uigaji, na GTKWave kwa mawimbi (waveforms). Onyo la LibreLane lenyewe: usisakinishe Nix kwa apt, ambayo toleo lake mara nyingi limepitwa na wakati. **Nafasi (slot)**, iliyonunuliwa kutoka wafer.space kabla ya tarehe ya mwisho ya ununuzi, na mpangilio wako uliokamilika uwasilishwe kabla ya tarehe ya mwisho ya uwasilishaji. **Muda.** Muundo unachukua wiki; kiwanda cha kutengeneza chipu (foundry) kinachukua miezi. Ujenzi mrefu pia unahitaji mashine ya haraka: mtengenezaji wa hatua ya 1 alikodi seva kubwa ili kuufupisha wake.

Vifaa kwa hatua hii:

Chipu ya ASIC iliyobuniwa maalumChipu ya ASIC iliyobuniwa maalum1000 vipande

Zana zinazohitajika:

Kompyuta ya mezaniKompyuta ya mezani
6

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
# 1. Install Nix with the FOSSi binary cache (LibreLane guide, Ubuntu/Linux). Not with apt.
sudo apt-get install -y curl
curl --proto '=https' --tlsv1.2 -fsSL https://artifacts.nixos.org/nix-installer | sh -s -- install --no-confirm --extra-conf "
    extra-substituters = https://nix-cache.fossi-foundation.org
    extra-trusted-public-keys = nix-cache.fossi-foundation.org:3+K59iFwXqKsL7BNu6Guy0v+uTlwsxYQxjspXzqLYQs=
    extra-experimental-features = nix-command flakes
"
# close all terminals, then open a new one

# 2. Get the project template and enter its tool shell
git clone https://github.com/wafer-space/gf180mcu-project-template
cd gf180mcu-project-template
nix-shell
make clone-pdk            # the open_pdks gf180mcuD variant, via Ciel

# 3. Simulate the example design (a 42-bit counter in src/chip_core.sv)
make sim                  # RTL simulation, cocotb + Icarus Verilog
make sim-view             # open the waveform in GTKWave

# 4. Turn it into a layout, then look at it
make librelane            # results in librelane/runs/<timestamp>/, final views in final/
make librelane-klayout    # or: make librelane-openroad
make sim-gl               # gate-level simulation of the finished layout

#    A smaller slot, e.g. the 1.94 x 2.53 mm quarter slot:
SLOT=0p5x0p5 make librelane

# 5. Check it is fit to manufacture (separate repository, its own nix-shell and clone-pdk)
git clone https://github.com/wafer-space/gf180mcu-precheck
cd gf180mcu-precheck
nix-shell
make clone-pdk
export PDK_ROOT=gf180mcu && export PDK=gf180mcuD
python3 precheck.py --input chip_top.gds --slot 0p5x0p5 --cob   # --cob only if you ordered chip-on-board

Zana zinazohitajika:

Kompyuta ya mezaniKompyuta ya mezani
7

Itengeneze iwe yako, ndani ya kanuni za kiolezo

Mantiki yako huwekwa katika src/chip_core.sv, ambayo hupokea saa, reset na mawimbi kutoka kwenye pedi; chip_top.sv inashikilia pedi, msimbo wa QR wa kitambulisho cha chip na nembo ya wafer.space. Kanuni za kiolezo, kutoka README chake: - Dumisha idadi ya pedi, ili pedi za bond zibaki pale ambapo bonding ya chaguo-msingi inatarajia. - Usibadilishe pedi za nguvu au ardhi, la sivyo chip haitatoshea tena kwenye bodi ya breakout ya chaguo-msingi. - Unaweza kubadilisha kazi ya pedi za mawimbi: pande mbili, ingizo pekee au analogi, zikiwekwa kwa NUM_INPUT na NUM_BIDIR. Kisha precheck inathibitisha seli moja ya juu, asili kwenye (0,0), hakuna kitu juu ya Metal5, vipimo vya slot na fursa za pedi kwa chip-on-board, na inaendesha ukaguzi wa msongamano, antena, Magic DRC na KLayout DRC.
8

Kinachorejea

Kila nafasi hurejesha chips 1,000. Kwa nyongeza ya chip-on-board, chip hubandikwa kwenye ubao mdogo, huunganishwa kwa waya kwenye pedi zake na kufunikwa na epoxy, kama inavyoonekana kwenye picha ya ngazi hii kutoka Run 1. Kwa Run 1, ubao kamili wa nafasi ni 14 × 16 mm, huku chip ikiwa na pedi 74 za kuunganisha kufuatia mkataba wa Tiny Tapeout, ardhi zote zikiunganishwa pamoja, na kiunganishi cha mezzanine chenye pini 70 chini yake. wafer.space huchapisha mifano ya ubao mama wa breakout na alama za KiCad kwa kiunganishi hicho, na inabainisha kuwa pinouts na viunganishi ni mahususi kwa kila run. Kuunganisha ubao huo wa breakout, na kuwasha chip juu yake, ni ngazi zinazofuata za ngazi hii.
9

Chipu ya kwanza ambayo haitapita

Utatuzi wa chipu ya kwanza.

Flow

Loading...
10

Vyanzo na mipaka ya kweli

**Vyanzo**, vilisomwa 29 Septemba 2026: wafer.space (ukurasa wa nyumbani, bei, teknolojia na kurasa za FAQ); hifadhi za GitHub za wafer-space gf180mcu-project-template, gf180mcu-precheck na chip-on-board-wire-bonded-pcbs (Apache-2.0); mwongozo wa usakinishaji wa LibreLane; na Breaking Taps, "Designing Silicon From Scratch" kwenye YouTube. **Mipaka ya kweli.** Amri hazikuendeshwa kwa blueprint hii: ni hatua zilizoandikwa na wasimamizi. Bei na tarehe ni za Run 3 kama zilivyochapishwa na zitabadilika kwa run za baadaye, na maelezo ya bodi ya Run 1 ni mahususi kwa run hiyo. Muda wa ujenzi na muda wa kukamilika katika hatua ya 1 ni uzoefu wa mtengenezaji mmoja, si ahadi. Picha ni ya wafer.space yenyewe, kutoka hifadhi yake ya chip-on-board.

Vifaa

1

Zana Zinazohitajika

1

CC0 Umma Wote

Mchoro huu umetolewa chini ya CC0. Uko huru kunakili, kubadilisha, kusambaza, na kutumia kazi hii kwa madhumuni yoyote, bila kuomba ruhusa.

Saidia Mtengenezaji kwa kununua bidhaa kupitia Mchoro wao ambapo wanapata Kamisheni ya Mtengenezaji iliyowekwa na Wachuuzi, au unda marudio mapya ya Mchoro huu na uiunganishe kama kiungo katika Mchoro wako kuchangia mapato.

Majadiliano

(0)

Ingia kujiunga na majadiliano

Inapakia maoni...