Motivation:
- Niederschwelliger Zugang zu Technologie und PDK für Chipdesigner, Entwickler offener EDA-Software und akademische Projekte
- Vereinfachung des Zugangs zu Lehrmaterial für Chipdesigner
- Vorreiter sein, um die Möglichkeiten von Open-Source-EDA-Software zu demonstrieren und kommerzielle Halbleiterhersteller davon zu überzeugen, den Open-Source-Ansatz zu unterstützen
- Initiierung von Kooperationen und gemeinsame Projekte mit der Open-Source-Community
- Unterstützung von Chipdesign für kleine Designprojekte/Unternehmen
Ziele:
- Ziel des IHP Open Source PDK-Projekts ist es, ein vollständig quelloffenes Process Design Kit und die dazugehörigen Daten bereitzustellen, mit denen Designs erstellt und im IHP-Reinraum gefertigt werden können.
- Förderung der Deutschen Mikroelektronik-Akademie durch Entwicklung zertifizierter Designkurse und Bereitstellung einer prototypischen Designinfrastruktur mithilfe von Open-Source-Software
- Unterstützung der Entwicklung von Open-Source Designabläufen mit Freiflächen in MPW Runs (Chipdesigns für nicht-wirtschaftliche Aktivitäten, wie z.B. Hochschulausbildung, Forschungsprojekte)
Innerhalb des Projektes sollen zwei etablierte Open-Source-Digital-Design-Flows mit dem IHP Open Source PDK verwendet werden können. Während der OpenROAD-Flow bereits unterstützt wird, folgen derzeit die Arbeiten zur Unterstützung des OpenLane-Flows, welcher voraussichtlich in 2024 bereitgestellt wird.
Ein Open-Source-Analog-Flow auf der Basis von xschem, ngspice und klayout ist zur Zeit in der Entwicklung. Zur Ermöglichung des Entwurfs von RF-Designs sollen QUCS-S und OpenEMS unterstützt werden. Ein zweiter Flow, auf Basis von Magic, ist für 2025 geplant.
Aktueller Status - Early Access
Das GitHub-Repository mit den derzeit verfügbaren PDK-Daten für die SG13G2-BiCMOS-Technologie ist bereits zugänglich. Daneben gibt es ein weiteres GitHub-Repository für Open-Source-Designs, die mit dem IHP OpenPDK erstellt wurden. Benutzer aus der Open-Source-Community können auf diese Weise problemlos Designs verwenden und beisteuern.
Die aktuellen PDK-Daten sind ausschließlich als Early-Access-Version zugänglich. Obwohl die SG13G2 Technologie und das kommerzielle PDK bereits für den Entwurf von vielen Designs verwendet wurden, ist das Open-Source-PDK zum jetzigen Zeitpunkt noch nicht für Produktionszwecke vorgesehen, sondern befindet sich noch in der Entwicklung.
SG13G2 Technologie
- 0,13 μm CMOS-Prozess
- SiGe:C npn-HBT's
- bis zu 350 GHz Transitfrequenz
- 450 GHz Oszillationsfrequenz
- 2 Gate-Oxide:
- dünnes Gate-Oxid für 1,2 V digitale Logik
- dickes Oxid für 3,3 V Versorgungsspannung
- NMOS-, PMOS- und isolierte NMOS-Transistoren
- Poly-Silizium-Widerstände
- MIM-Kondensatoren
- Backend:
- 5 dünne Metallschichten
- 2 dicke Metallschichten (2 und 3 μm dick)
- MIM-Layer
PDK Inhalt
- Basiszellensatz mit Standardlogikzellen
- CDL
- GDSII
- LEF, Tech LEF
- SPICE Netzliste
- Liberty
- Verilog
- SRAM in 6 Konfigurationen (64x64, 256x48, 256x64, 512x64, 1024x64, 2048x64)
- CDL
- GDSII
- LEF
- Liberty
- Verilog
- Primitive Bauelemente: GDSII
- KLayout: Layer-property und Tech-Files, DRC-Regeln (Mindestregelsatz), parametrisierte Zellen
- xschem: Bauelementesymbole, Einstellungen, Testbenches
- ngspice/Xyce-Modelle von HBT/MOS/Passiv-Bauelementen
- OpenEMS: Tutorials, Skripte, Dokumentation
- SG13G2 Prozessspezifikation & Layout-Regeln
- HBT/MOS Messdaten
- GDS Teststrukturen
- Projektplan Gantt-Diagramm
Kontaktaufnahme mit IHP (Open Source PDK)
Wenn Sie weitere Informationen über die open-source PDK und Softwareentwicklung in der SG13G2 Technologie wünschen oder das Projekt unterstützen wollen, senden Sie bitte eine E-Mail an <openpdk(at)ihp-microelectronics.com>.
Danksagung
Dank an verschiedene öffentlich geförderte deutsche Projekte:
VE-HEP (16KIS1339K), IHP Open130-G2 (16ME0852), FMD-QNC (16ME0831)
Lizenz
Das IHP Open Source PDK wird unter der Apache 2.0 Lizenz veröffentlicht Apache 2.0 license.
Die Copyright-Angaben sind:
Copyright 2023 IHP PDK Authors Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License"); you may not use this file except in compliance with the License. You may obtain a copy of the License at https://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0 Unless required by applicable law or agreed to in writing, software distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS, WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.See the License for the specific language governing permissions and limitations under the License. |