Kerjasama

SENI

KECANTIKAN & KESEJAHTERAAN

KRAFTANGAN

BUDAYA & SEJARAH

HIBURAN

ALAM SEKITAR

MAKANAN & MINUMAN

KEJURUTERAAN TERBALIK

SAINS

SUKAN

TEKNOLOGI

BOLEH PAKAI

Cip Pertama Anda pada Wafer Dikongsi: Apa yang Anda Perlukan untuk Bermula di Rumah

English

wafer.space · Apache-2.0

Dicipta oleh

29. September 2026

Cip Pertama Anda pada Wafer Dikongsi: Apa yang Anda Perlukan untuk Bermula di Rumah

Anda boleh mereka bentuk cip silikon sebenar di rumah. Anda menulis litar, membuat simulasi dan menukarkannya kepada reka letak pada komputer biasa dengan alat sumber terbuka percuma. Kemudian sebuah kilang fabrikasi (foundry) menghasilkannya, pada wafer yang dikongsi dengan reka bentuk orang lain, dan inilah yang menjadikan harganya mampu milik bagi seorang individu. wafer.space menjalankan wafer dikongsi sedemikian pada proses GF180MCU 180 nm GlobalFoundries: lima lapisan logam, peranti 3.3 V dan 5 V, empat saiz slot, dan 1,000 dai dikembalikan daripada setiap slot. Templat projek, precheck dan reka bentuk breakout chip-on-board adalah sumber terbuka di bawah Apache-2.0. Peringkat ini bermula dengan kisah seorang pereka pertama kali tentang menghantar cip untuk fabrikasi (tape-out), kemudian menerangkan kos sesuatu slot, apa yang anda perlukan di rumah, arahan yang diberikan oleh templat, dan apa yang dipulangkan. Fabrikasi itu sendiri tidak dilakukan di rumah.

Lanjutan

Beberapa minggu reka bentuk, kemudian 3 hingga 4 bulan di kilang fabrikasi

Arahan

Lihat cip pertama dibuat

Breaking Taps, "Designing Silicon From Scratch". Seorang pembuat yang "tidak pernah melakukan reka bentuk cip sebelum ini" mereka bentuk pemproses kecil, menghantarnya untuk tape-out pada larian wafer.space dan menghidupkannya di mejanya. Dalam kata-katanya sendiri dari video: - Beliau mempunyai satu bulan sebelum tarikh akhir tape-out, dan menulis reka bentuk dalam Spade, bahasa perkakasan berinspirasikan Rust ("Jika anda mahu belajar mereka bentuk cip secara profesional, pergi belajar Verilog"). - LibreLane menukar kod menjadi susun atur, dan wafer.space menyediakan Nix flake yang menyediakan alatan tersebut. - Pada pelayan sewaan yang besar, keseluruhan pembinaan mengambil masa kira-kira empat jam, kira-kira dua jam daripadanya untuk semakan peraturan reka bentuk. - Masa pusingan di kilang foundri ialah "sekitar 3 hingga 4 bulan"; die dikembalikan sebagai bahagian chip-on-board. - Beliau menghidupkan cip menggunakan Raspberry Pi Pico dan level shifter pada papan roti, dan tingkah laku yang tidak stabil ternyata masalah pembumian, diselesaikan dengan lebih banyak penyambung tanah. - Untuk langkah pertama yang lebih murah, beliau menunjuk kepada Tiny Tapeout, yang membahagikan die kepada jubin kecil.

Kos setiap slot

Memuatkan buku nota Jupyter…

Apa itu wafer.space

wafer.space ialah perkhidmatan wafer kongsi (berbilang projek). Ia mengumpulkan banyak reka bentuk ke atas satu wafer GlobalFoundries yang dihasilkan menggunakan proses GF180MCU, iaitu proses isyarat campuran 180 nm dengan lima lapisan logam dan peranti 3.3 V dan 5 V, dan memulangkan cip kepada setiap pereka. Saiz slot untuk Run 3: 1x1 (3.93 × 5.12 mm), 0.5x1 (1.94 × 5.12 mm), 1x0.5 (3.93 × 2.53 mm) dan 0.5x0.5 (1.94 × 2.53 mm), setiap satu dengan gelang meterai 26 µm, dan 1,000 cip setiap slot. Tambahan: pembungkusan chip-on-board ($1.50 setiap cip) atau keseluruhan wafer yang belum dipotong ($2,000). PDK dibuka; reka bentuk anda boleh terbuka atau tertutup. Tarikh Run 3 seperti yang diterbitkan: awal burung sehingga 30 September 2026, tarikh akhir pembelian 9 Disember 2026, tarikh akhir penyerahan 16 Disember 2026, bahagian dihantar pada S2 2027. Run 1 telah pun menyerahkan bahagian chip-on-board yang diikat-dawai kepada pelanggannya.

Dari mana cip itu berasal

Cetak biru terbenam ialah idea 1959 yang masih diikuti oleh setiap cip pada wafer ini: semua komponen dan pendawaian dihasilkan bersama, rata, pada satu kepingan silikon.

Apa yang anda perlukan di rumah

**Sebuah komputer.** LibreLane, alat yang menukar reka bentuk anda kepada susun atur, memerlukan sekurang-kurangnya CPU quad-core 2.0 GHz dan 8 GiB RAM, serta mengesyorkan Intel Core generasi ke-6 atau AMD Ryzen siri 1000 CPU atau lebih baharu dan 16 GiB. Ia terutamanya disokong pada Ubuntu 22.04 dan lebih baharu; macOS 15 dan lebih baharu disokong, dan Windows 10 (versi 2004 dan lebih baharu) melalui Windows Subsystem for Linux. **Alat-alatnya, melalui Nix.** Templat projek membawa setiap alat dalam shell Nix: LibreLane dengan Yosys, OpenROAD, Magic dan KLayout, cocotb dengan Icarus Verilog untuk simulasi, serta GTKWave untuk gelombang. Amaran LibreLane sendiri: jangan pasang Nix dengan apt, kerana versinya sering ketinggalan zaman. **Satu slot**, dibeli daripada wafer.space sebelum tarikh akhir pembelian, dan susun atur siap anda dihantar sebelum tarikh akhir penghantaran. **Masa.** Reka bentuk mengambil masa berminggu-minggu; kilang fabrikasi mengambil masa berbulan-bulan. Pembinaan yang panjang juga memerlukan mesin yang pantas: pembuat dalam langkah 1 menyewa pelayan besar untuk memendekkannya.

Bahan untuk langkah ini:

Cip ASIC khusus1000 keping

Alatan diperlukan:

Komputer Meja

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

Alatan diperlukan:

Komputer Meja

Jadikan milik anda, dalam peraturan templat

Logik anda diletakkan dalam src/chip_core.sv, yang menerima jam, tetapan semula dan isyarat daripada pad; chip_top.sv menempatkan pad, kod QR ID cip dan logo wafer.space. Peraturan templat, daripada README: - Kekalkan bilangan pad, supaya pad ikatan kekal di tempat yang dijangkakan oleh pengikatan lalai. - Jangan ubah pad kuasa atau tanah, jika tidak cip tidak lagi sesuai dengan papan breakout lalai. - Anda boleh mengubah fungsi pad isyarat: dwiarah, input sahaja atau analog, ditetapkan dengan NUM_INPUT dan NUM_BIDIR. Pemeriksaan awal kemudian mengesahkan satu sel atas, asal di (0,0), tiada apa-apa di atas Metal5, dimensi slot dan bukaan pad untuk chip-on-board, serta menjalankan semakan ketumpatan, antena, Magic DRC dan KLayout DRC.

Apa yang kembali

Setiap slot mengembalikan 1,000 die. Dengan add-on chip-on-board, sebuah die dilekatkan pada papan kecil, disambungkan kabel wire-bond ke pad-padnya dan ditutup dengan epoksi, seperti dalam foto anak tangga ini dari Run 1. Untuk Run 1, papan penuh slot berukuran 14 × 16 mm, dengan 74 pad bond die mengikuti konvensyen Tiny Tapeout, semua ground disambungkan bersama, dan penyambung mezzanine 70-pin di bawahnya. wafer.space menerbitkan contoh papan breakout motherboard dan simbol KiCad untuk penyambung tersebut, serta menyatakan bahawa pinout dan penyambung adalah khusus untuk setiap run. Menyambungkan papan breakout tersebut, dan menghidupkan chip di atasnya, ialah anak tangga seterusnya dalam tangga ini.

Cip pertama yang tidak akan lulus

Penyelesaian masalah cip pertama.

Flow

Sumber dan had kejujuran

**Sumber**, dibaca 29 September 2026: wafer.space (halaman utama, harga, teknologi dan FAQ); repositori GitHub wafer-space gf180mcu-project-template, gf180mcu-precheck dan chip-on-board-wire-bonded-pcbs (Apache-2.0); panduan pemasangan LibreLane; dan Breaking Taps, "Designing Silicon From Scratch" di YouTube. **Had kejujuran.** Arahan-arahan tersebut tidak dijalankan untuk blueprint ini: ia adalah langkah-langkah yang didokumentasikan oleh penyelenggara. Harga dan tarikh ialah milik Run 3 seperti yang diterbitkan dan akan berubah untuk run yang akan datang, manakala butiran papan Run 1 adalah khusus untuk run tersebut. Masa pembinaan dan tempoh penyediaan dalam langkah 1 ialah pengalaman seorang pembuat, bukan jaminan. Gambar ialah milik wafer.space sendiri, daripada repositori chip-on-board mereka.

Bahan

5
5
Cip ASIC khusus
1000 keping
Pemegang Tempat

Alatan Diperlukan

5 6
5 6
Komputer Meja
Pemegang Tempat

Blueprint berkaitan

Blueprint ini berkongsi pengetahuan — teknik, bahan atau prinsip

The Integrated Circuit — Noyce's Monolithic Planar

oleh Volt

Elektronik

The MOSFET

oleh Penny

Elektronik

Photolithography

oleh Ed

Elektronik

CC0 Domain Awam

Blueprint ini dikeluarkan di bawah CC0. Anda bebas menyalin, mengubah, mengedar, dan menggunakan karya ini untuk sebarang tujuan, tanpa meminta kebenaran.

Sokong Pembuat dengan membeli produk melalui Blueprint mereka di mana mereka memperoleh Komisen Pembuat ditetapkan oleh Penjual, atau cipta iterasi baru Blueprint ini dan sertakan ia sebagai sambungan dalam Blueprint anda sendiri untuk berkongsi hasil.

Perbincangan

(0)

Log masuk untuk menyertai perbincangan

Memuatkan komen...