Pedidos Fabricación de circuitos integrados [cerrado]

¿Existe tal servicio? ¿Por qué no?

Sí, tales servicios existen.

Voy a dejar "¿por qué no?" ponte de pie de todos modos, porque si preguntas "¿Por qué no puedo usarlos?":

Sin embargo, según la física de los procesos involucrados, prácticamente no hay posibilidad de que pueda pagar esto :(

Los chips de silicio se producen en obleas. Las obleas son grandes discos de silicio preparado de alta pureza, que luego se exponen a litografía y dopaje selectivo y metalización. Las máscaras necesarias para eso son inmensamente caras de fabricar. Entonces, tener su propia oblea le costará al menos un par de 100 k $, según el proceso que necesite. Claro, entonces tendrás cientos de tu chip, pero eso no es tan bueno si necesitas 3.

Sin embargo, así es como todos en el mercado (que no tienen sus propias fábricas) producen circuitos integrados: usted llama a sus fábricas favoritas, obtiene una oferta para el proceso, el tamaño de oblea y el rendimiento que desea, y luego transfiere archivos y mucho más. de dinero. El ejemplo más conocido de este tipo de fábricas contratantes es TSMC.

Luego, hay servicios que colocan un par de sus circuitos integrados en una oblea "ómnibus" junto con los circuitos integrados de otros clientes. Eso, por supuesto, restringe su proceso a uno de los más populares, porque necesita que muchas otras personas compartan su oblea para controlar el costo.

En general, no necesita ASIC personalizados, a menos que sepa lo que eso significa.

¿Por qué no puedo usarlos?

Porque el diseño de circuitos integrados aún requiere una gran cantidad de conocimientos muy específicos y bastante difíciles que, francamente, parece que no posee. Dado que cometer un error es realmente costoso aquí (ver arriba), su servicio de impresión 3D es una buena analogía:

Imagina que la primera impresión 3D de alguien sería una parte realmente complicada. ¿Cuál es la probabilidad de que hayan producido el archivo de modelo 3D perfecto que realmente se pueda imprimir con éxito sin que alguien revise manualmente ese archivo, agregue soporte cuando sea necesario, elimine las partes no imprimibles, etc.? Prácticamente cero. Ahora haga que su impresión 3D sea 10 000 veces más cara y verá por qué esta no será una opción para un principiante.

Quiero construir SoC que usaría para construir un servidor/supercomputadora. Estoy tratando de construir una computadora como raspberry pi. Pero quiero que sea más pequeño y más rápido. Si llego a diseñar mi propia CPU. Podría construir algo mucho mejor que los sistemas existentes, porque el servidor en chips ocuparía menos espacio y energía. Al menos para mis programas.

Aparte de mis ligeras dudas de que usted solo o sus amigos se acerquen al rendimiento que han logrado las CPU después de 50 años de optimización, esto significa que los procesos "antiguos" no tienen ningún sentido, ya que necesita altas velocidades de reloj y pérdidas térmicamente manejables. .

Eso significa que necesita usar tamaños de estructura competitivos: si quiere ser más rápido que el hardware actual, no puede usar transistores que sean más lentos. Entonces algo como 22nm o 14nm es el tamaño de su estructura objetivo.

Lamentablemente, una sola máscara para estos cuesta millones de dólares. Por lo tanto, esto está totalmente fuera de su alcance, tanto desde una competencia (cuántos expertos en optimización de accesos a memoria, canalizaciones, reordenación, buses de alta velocidad, computación especulativa, complejidad de implementación, diseño de CPU, diseño ISA, VLSI, … tiene en su equipo?) y una perspectiva financiera.

Si desea implementar su propia CPU, comience poco a poco, prográmela y simule en el software. Luego, póngalo en un FPGA. Después de que se demuestre que funciona, puede migrarlo a tecnologías ASIC, y no antes.

Aunque las otras respuestas son buenas, no están completas porque faltan algunos recursos reales que podrían ayudarlo a comenzar. mosis y xfab son grupos que te permiten hacer obleas compartidas. Los números que veo de máscaras y 10 obleas en 130nm son USD85k más o menos. En 14nm, con ejecuciones dedicadas de 14nm (usted puede elegir su receta), está buscando alrededor de USD 30 millones. Tenga en cuenta que una vez que tenga sus máscaras, está imprimiendo dinero a USD3k por una oblea de silicio. Sin embargo, encuentro que estos costos son pequeños en comparación con los costos del software de diseño.

No estoy de acuerdo con el deseo de otros carteles y comentarios de utilizar un proceso agresivo solo por "velocidad". No tiene que estar en un nodo más pequeño para ir más rápido, ya que los metales no escalan y los dispositivos son terribles porque alcanza la saturación de velocidad antes del umbral. La sobremarcha le da apenas un exponente de 1.1 y luego realmente ve esta caída a aproximadamente 1.0 o menos en el proceso Vdd. Por ejemplo, la unidad de multiplicación en un procesador Cell de 65 nm requirió 43,1 pJ y una unidad de multiplicación asíncrona que fabricamos en el mismo proceso solo requirió ~2pJ porque podíamos operarla cerca del umbral. Si quiere hacer las cosas más rápido, a menudo es una cuestión de arquitectura.

Descubrí que obtengo el mejor rendimiento de potencia a 45 nm, pero no estoy haciendo sistemas sincronizados. Si quieres ver lo terrible que es el mundo de los 14nm, echa un vistazo a la ilustración de esta respuesta .

Sí, esto a veces se denomina fabricación de circuitos integrados para aplicaciones específicas. ASIC

El fabricante generalmente tiene una biblioteca de bloques de construcción, por ejemplo, puertas lógicas, memorias, circuitos analógicos que usa para construir su diseño y luego lo fabricarán.

Sin embargo, este proceso no es barato. Si necesita solo unas pocas piezas o para limitar los costos de ingeniería no recurrentes, puede considerar los EPLD de FPGA o un microcontrolador.