你敢想象一下自己制造芯片嗎？而且還是按照自己想法設(shè)計(jì)制造芯片！

毫無(wú)疑問，半導(dǎo)體行業(yè)是一個(gè)非常燒錢的行業(yè)，不僅生產(chǎn)制造需要大量投資，芯片設(shè)計(jì)也同樣費(fèi)錢。

如果要想造芯，我們必然要面臨兩個(gè)問題——PDK和錢。不過，谷歌谷歌早在2020年推出的一個(gè)芯片開源計(jì)劃——Open MPW Shuttle Program，就可以幫助一些個(gè)人或群體希望實(shí)現(xiàn)自己造芯的夢(mèng)。

據(jù)悉，近日谷歌又推出芯片開源“升級(jí)版”，即從免費(fèi)制造130nm工藝的芯片，升級(jí)至免費(fèi)制造90nm工藝的芯片。目前谷歌在芯片賽道加快了布局與競(jìng)爭(zhēng)，包括手機(jī)、汽車等領(lǐng)域，而最近幾年又在上游的芯片設(shè)計(jì)方面發(fā)力，包括其在Cloud EDA、PDK等方面的動(dòng)作，試圖復(fù)制安卓系統(tǒng)開源的成功案例。

工藝升級(jí)至90nm芯片

2020年，Google就與與半導(dǎo)體制造廠商Skywater合作贊助了Open MPW Shuttle Program，使用后者的開源工藝設(shè)計(jì)套件（PDK）來(lái)幫助小型開源項(xiàng)目進(jìn)行芯片制造，在此過程中 Google會(huì)承擔(dān)芯片制造的費(fèi)用。

Google 的這項(xiàng)計(jì)劃名為Open MPW Shuttle Program，允許任何人利用開源 PDK 和其他開源 EDA 工具來(lái)提交開源集成電路設(shè)計(jì)，Google 會(huì)為他們免費(fèi)制造，不會(huì)收取任何費(fèi)用。雖然芯片制造是在130納米工藝（SKY130）上完成的，但這一計(jì)劃對(duì)資金有限的開源硬件項(xiàng)目具有巨大的推動(dòng)作用（如：物聯(lián)網(wǎng)的硬件原型設(shè)計(jì)等）。

SKY130成熟工藝節(jié)點(diǎn)為物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用原型提供了一種很好的方式，這些應(yīng)用通常需要在成本、功耗與性能之間取得平衡。它提供比尖端工藝節(jié)點(diǎn)更快的周轉(zhuǎn)率，而價(jià)格卻只有幾分之一。

之前免費(fèi)制造的工藝是SKY130，也就是130nm工藝，現(xiàn)在谷歌已經(jīng)升級(jí)到了SKY90-FD，這是一種90nm FDSOI工藝，比傳統(tǒng)的Bulk工藝性能更好，開發(fā)者可以基于該工藝設(shè)計(jì)更好的90nm芯片，谷歌依然免費(fèi)幫你制造。

兩年來(lái)，谷歌的芯片開源計(jì)劃一共開展了六輪，已經(jīng)從超過364個(gè)社區(qū)提交的設(shè)計(jì)中選出并制造了240個(gè)設(shè)計(jì)。

為開源項(xiàng)目推出全新門戶網(wǎng)站

值得關(guān)注的是，2022年6月，Google開發(fā)者上線了一個(gè)芯片設(shè)計(jì)的網(wǎng)站，網(wǎng)站的宣傳語(yǔ)表示該網(wǎng)站會(huì)讓每個(gè)人更容易大規(guī)模地構(gòu)建定制芯片。

新推出的芯片設(shè)計(jì)門戶網(wǎng)站具備了詳盡的教程，會(huì)根據(jù)初級(jí)、中級(jí)和高級(jí)制定了對(duì)應(yīng)的學(xué)習(xí)路線，開發(fā)者或者學(xué)生群體可以按照自己的水平學(xué)習(xí)對(duì)應(yīng)的技能。

網(wǎng)站還羅列出了芯片設(shè)計(jì)過程中需要使用的工具，里面的每一個(gè)工具都是開源工具。通過 Google 提供的教程和對(duì)應(yīng)的工具，開發(fā)者可以快速完成芯片設(shè)計(jì)并提交，最終完成制造。

目前Open MPW Shuttle Program已經(jīng)收到了諸如Microwatt OpenPOWER 64位芯片、RISC-V芯片、數(shù)獨(dú)加速器、各種游戲的硬件實(shí)現(xiàn)、SRAM/ReRAM 生成器以及其他小型ASIC的提交。

Google的這一次操作更深層的關(guān)鍵在于搭建一個(gè)開源的社區(qū)。

開源，在Google更加熟悉的軟件領(lǐng)域已經(jīng)形成了成熟的生態(tài)氛圍。開源已成為一種超越軟件生產(chǎn)界限的運(yùn)動(dòng)和工作方式。開源運(yùn)動(dòng)旨在利用開源軟件的價(jià)值和分散的生產(chǎn)模型，為其社區(qū)和行業(yè)的問題尋找新的解決方法。

在開源的環(huán)境下，互聯(lián)網(wǎng)團(tuán)結(jié)了同一社區(qū)的所有成員。協(xié)作、開放讓效率變得更高，也讓創(chuàng)新性想法被快速了解，星星之火，得以燎原。

在開源的生態(tài)下，也誕生了如Github這樣的在線源代碼托管服務(wù)平臺(tái)。

而谷歌本次建立的網(wǎng)站，與Github就有許多相似之處。而隨著Github在軟件行業(yè)的重要性越來(lái)越高，開源的價(jià)值被再次證明。

打造“人人造芯”時(shí)代？

我們都知道，谷歌通過安卓開源取得了非常巨大的成功。在他們向芯片領(lǐng)域做拓展的過程中，他們也試圖用開源的方式，來(lái)進(jìn)入到這個(gè)行業(yè)的發(fā)展中。

眾所周知，芯片設(shè)計(jì)制造是一個(gè)復(fù)雜繁瑣的流程，而隨著芯片設(shè)計(jì)正在逼近極限，芯片公司們似乎都迎來(lái)的自己的瓶頸期。芯片研發(fā)門檻高客觀上阻礙了創(chuàng)新，而降低門檻激發(fā)了創(chuàng)新活力、繁榮了芯片產(chǎn)業(yè)；芯片架構(gòu)人才緊缺，而降低門檻有助于快速和大規(guī)模培養(yǎng)高水平芯片設(shè)計(jì)人才。當(dāng)“擠牙膏”成為各家大廠的下下策，如何打破設(shè)計(jì)的困局已經(jīng)亟待解決。

Google的這次嘗試或許能夠?yàn)樾酒O(shè)計(jì)界帶來(lái)新的可能。

對(duì)于谷歌開源芯片技術(shù)，有人曾評(píng)論稱：一個(gè)開放的、可制造的PDK是RTL和芯片之間的巨大障礙，但這個(gè)障礙被谷歌這樣的科技企業(yè)移開了，其連帶效應(yīng)是非凡的。推動(dòng)半導(dǎo)體學(xué)科進(jìn)步，又值得敬畏。的確如此，谷歌此舉對(duì)半導(dǎo)體行業(yè)的影響，就像是之前將Android系統(tǒng)開源一樣，影響都將是非凡的。