GNU Electric – úžasný bezplatný a open source čipový VLSI dizajnový softvér

GNU Electric nie je len ďalším slobodným softvérom, je to výkonný balík nástrojov, ktorý používateľom umožňuje navrhovať schémy, kresliť schémy obvodov a nakoniec vytvárať návrhy čipov na úrovni tranzistorov, ako to robia spoločnosti zaoberajúce sa návrhom systémov.

So zameraním na flexibilitu a efektivitu sa GNU Electric stala a preferovanou voľbou pre profesionálov aj nadšencov. Okrem toho tu nájdete dobrú dokumentáciu, ktorá vám pomôže s jeho používaním a tiež dobrú sadu knižníc na výrobu čipu v rôznych uzloch, testovacích obvodoch atď.

Čo je elektrický?

Electric je počítačom podporovaný návrhový systém pre elektrické obvody s primárnym zameraním na návrh integrovaných obvodov. Dokáže si však poradiť aj so schémami a jazykmi na popis hardvéru resp HDL (Hardware Description Language) pre návrh čipu VLSI (veľmi veľká integrácia).. Je všestranný a zahŕňa rôzne technológie vrátane MOS (nMOS a rôzne varianty CMOS), bipolárneho a hybridného dizajnu. Okrem týchto technológií návrhu IC môžete pracovať s mnohými ďalšími grafickými formami, ako sú schémy, umenie, architektúry FPGA a ďalšie. Obsahuje vstavaný technologický editor, ktorý umožňuje úpravu a vytváranie nových dizajnových prostredí.

Elektrický integruje a rôzne nástroje na analýzu a syntézu obvodov. Systém obsahuje nástroje na kontrolu pravidiel návrhu, simulátory, smerovače a mnoho ďalšieho. Navyše má elegantný model na integráciu nástrojov, vďaka čomu je ľahké pridávať nové. Rovnako tak má ďalšie nástroje, ako napríklad simulátor IRSIM zo Stanfordskej univerzity, ktorý sa dá dokonale integrovať s Electric, ako doplnok k ALS.

Okrem toho, že dokáže zvládnuť ľubovoľné technológie a nástroje, má Electric výkonné rozhranie, ktoré poskytuje konštrukčné obmedzenia a prenosnosť platformy. Systém obmedzení umožňuje, aby pripojené komponenty zostali rozumne spojené, aj keď je dizajn upravený. Prenosnosť platformy znamená, že Electric môže bežať na takmer akomkoľvek počítači (kód Java beží kdekoľvek a kód C sa kompiluje na UNIX/LINUX, Windows a Macintosh). A nájdete ho k dispozícii v niekoľkých jazykoch vrátane španielčiny.

Elektrické funkcie

Electric je vysoko flexibilný a výkonný návrhový systém VLSI, ktorý si poradí s mnohými typmi návrhu obvodov.. Jeho sofistikované používateľské rozhranie funguje na všetkých populárnych pracovných staniciach a poskytuje interpretačné jazyky pre pokročilých používateľov. Electric má mnoho nástrojov na analýzu a syntézu vrátane kontroly návrhových pravidiel, simulácie, porovnávania siete, smerovania, zhutňovania, kompilácie kremíka, generovania PLA a kompenzácie.

Overovací systém pravidlá dizajnu Electric monitoruje všetky zmeny vykonané v konštrukcii a zobrazuje chybové hlásenia, keď sú zistené porušenia. Electric môže tiež čítať výstup Assura alebo Calibre a zobrazovať výsledky. Kontrola elektrických pravidiel skontroluje všetky jamky a oblasti substrátu na správne kontakty a rozstupy a vykoná kontrolu pravidiel antény na overenie výroby.

Electric sa dodáva so simulátorom Zabudovaná 12-stavová spínacia úroveň, s názvom ALS. Electric môže vyrábať vstupné paluby pre množstvo populárnych simulátorov. Používatelia elektrickej energie si musia tieto simulátory zaobstarať sami.

El Generátor PLA CMOS od Electric pracuje z knižnice prvkov PLA, čo umožňuje zákazkové matrice. Generátor rámu podložky umiestni bunky podložky okolo jadra čipu a spojí ich dohromady. Generátor ROM vytvorí návrh zo súboru osobnosti ROM.

El Elektrický zhutňovač upravuje geometriu na minimálnu vzdialenosť na osiach X a Y. Logic Effort je systém na označovanie digitálnych schematických brán s informáciami o rozvetvení, ktoré vytvoria optimálne rýchle obvody. Na druhej strane má Electric k dispozícii šesť experimentálnych nástrojov na umiestnenie, ktoré na urýchlenie úlohy využívajú paralelizmus. Labyrintový router Electric vedie jednotlivé káble medzi bodmi. Smerovač spájania buniek vytvára explicitné spojenia tam, kde sa bunky spájajú alebo prekrývajú. Imitačný smerovač pozoruje aktivitu užívateľa a v podobných situáciách aktivitu opakuje v celom okruhu.

El Systém VHDL Electric môže generovať VHDL z rozloženia a môže kompilovať VHDL do netlistov rôznych formátov. Tieto netlisty je možné simulovať pomocou vstavaného simulátora, previesť do rozloženia pomocou kremíkového kompilátora alebo uložiť na disk pre použitie externými simulátormi.

El Elektrický kremíkový kompilátor umiestňuje a vedie štandardné bunky zo zoznamu štrukturálnych sietí, ktorý je možné získať z VHDL, ktorý je zase možné získať zo schematického výkresu. Electric má tiež nástroj na kontrolu konzistencie siete (LVS), ktorý porovnáva dizajn s ekvivalentnou schémou. Môžete porovnať dve rôzne verzie dizajnu alebo dve rôzne verzie schémy. K dispozícii je aj experimentálna verzia NCC s názvom Experiment s výmenou portov.

A ak ho budete chcieť, budete mať k dispozícii aj a vstavaný systém riadenia projektov (dokonca aj druhý vstavaný systém založený na CVS, ak chcete), ktorý umožňuje používateľom zdieľať knižnicu obvodov. Používatelia môžu extrahovať bunky na úpravu a po dokončení ich vrátiť. Ostatní používatelia nemôžu meniť odstránené bunky a môžu aktualizovať svoje obvody, keď sú zmeny zaznamenané. Okrem toho sa používateľom bráni vykonávať zmeny vo vyhradených bunkách, ktoré by ovplyvnili iné bunky, ktoré nie sú vyčlenené. Upozornenia sa vydávajú aj vtedy, keď viacerí používatelia extrahujú bunky, ktoré sú hierarchicky prepojené, čo môže spôsobiť interferenciu s ich úpravou.

Vzhľadom k tomu, podporované technológie, mať:

nMOS	Tradičný nMOS tranzistor
CMOS	Dodáva sa v niekoľkých rôznych verziách, ako sú generické, Cal Tech Round alebo pravidlá MOSIS
Bipolárna	Generická bipolárna tranzistorová logika
BiCMOS	Bipolárny + CMOS pre hybridné obvody
TFT	Tenkovrstvové obvody
Digitálne filtre	rodový
PCB	Môže podporovať až 8 vrstiev pre dosky plošných spojov
Schémy	Vytvorte schematické obvody s analógovými a digitálnymi komponentmi
FPGA	Dizajn pre vlastné FPGA
Artwork	Prvky pre grafický dizajn

A čo sa týka externých rozhraní, pravdou je, že Electric je vysoko súbor kompatibilný z mnohých iných EDA, napríklad:

Formát	Vstupný východ	popis
CIF	JE	Stredný formát Caltech
GDS II	JE	Výmenný formát Calma GDS
EDIF	JE	Formát elektronickej výmeny dizajnu
SWE	E	Schematické používateľské prostredie
DXF	JE	Natívny mechanický formát AutoCADu
VHDL	JE	HDL
Verilog	S	HDL
CDL	S	Jazyk popisu kadencie
EAGLE	S	Schematické zachytenie
PODLOŽKY	S	Schematické zachytenie
ECAD	S	Schematické zachytenie
Aplikácia	E	Applicon/860 (starý formát CAD)
Polička	E	Polička (formát výmeny umiestnení)
Gerber	JE	Gerber Scientific (formát plotra)
HPGL	S	Plotovací jazyk
PostScript	S	Plotovací jazyk
SVG	S	Škálovateľná vektorová grafika (škálovateľný obrázok pre prehliadač)

Ale to nie je všetko, môžete tiež mať pluginy ako tieto knižnice:

• Štát Boise: knižnica na použitie štandardných buniek vytvorených univerzitou, po ktorej sú pomenované, a na základe pravidiel MOSIS Submicron s 3 vrstvami kovových prepojení a schopnosťou vyrábať čip v zlievarni ON Semiconductor v procese C5.
• Harvey Mudd: štandardné bunky a čipy z Harvey Mudd College s 32-bitovým MIPS mikroprocesorovým dizajnom a pridruženými bunkami.
• MOSIS CMOS- Máte knižnicu pre 350nm a 180nm výrobnú technológiu pre podložky a štandardné bunky. Tieto knižnice vyvinuli Sun Microsystems Laboratories a City Engineering College of Bangladesh pod vedením spoločnosti Kanada Technologies.
• Testovací čip Sun Microsystems: Toto je dizajn Sun s približne 1 miliónom tranzistorov, ktorý bol použitý ako model na meranie štrukturálnych kapacít čipu.
• Bunková knižnica: ďalšia knižnica buniek navrhnutá Hochschule Kempten a používaná v Electric's Silicon Compiler.

Jednoducho pôsobivé…

GNU Electric: história

Dizajnérsky softvér VLSI, GNU Electric, má dlhú históriu až po to, čo poznáme dnes. Vytvoril ho Steven M. Rubin začiatkom 80. rokov 80. storočia a čoskoro bol distribuovaný na univerzity a výskumné inštitúcie po celom svete. V polovici osemdesiatych rokov spoločnosť Applicon predávala Electric pod názvom „Bravo3VLSI“. Prvé návrhy Electric boli napísané v programovacom jazyku C a stále sa dajú stiahnuť z oficiálnej webovej stránky, aj keď by sa neskôr preniesli na Javu z verzie 8.0, hoci 7.0 je udržiavaná na základe C, ak to chcete.

V roku 1988 bola založená spoločnosť Electric Editor Incorporated, ktorá systém komerčne predávala. V roku 1998 spoločnosť vydala Electric cez Free Software Foundation (GNU). V roku 1999 sa vývoj Electric presunul do spoločnosti Sun Microsystems.

V roku 2000 vytvoril Steven Rubin Static Free Software, spoločnosť, ktorá spravuje bezplatnú distribúciu Electric. V roku 2003 bola verzia Electric opustená a začal sa jej preklad do jazyka Java, ktorý bol dokončený v roku 2005. Hoci je kód C stále dostupný, už nie je vyvíjaný ani podporovaný.

V roku 2004 sa Static Free Software stala divíziou RuLabinsky Enterprises, Incorporated, spoločnosť, ktorá sa naďalej venuje slobodnému softvéru. V roku 2010 Oracle získal Sun Microsystems a pokračoval v podpore vývoja Electric až do konca roku 2016, preto je založený na Jave.

V roku 2017 sa vývoj Electric zastavil, ale Podpora a opravy chýb pokračujú. Kód je teraz k dispozícii od Free Software Foundation. V súčasnosti je súčasťou bežného repertoáru balíkov projektov GNU.

Okrem toho je v súčasnosti používa mnoho súkromných nadšencov a dokonca aj profesionálov. Mnoho univerzít po celom svete použilo Electric pre svoje návrhy čipov, rovnako ako niektoré známe spoločnosti, ako napríklad Apple Computer, Intel, Harris Corporation, NEC Electronics, Rambus, Sun Microsystems (teraz Oracle) a mnohé ďalšie. V skutočnosti medzi spoločnosťami, ktoré to použili, je slávna Transmeta Corporation, spoločnosť, ktorá vyvinula mikroprocesory VLIW, ako sú Crusoe a Efficeon, a kde sám Linus Torvalds pracoval, keď nedávno prišiel z Fínska do Silicon Valley, aby vytvoril kód Morphing, kód. že bežal na pozadí, aby preložil x86 inštrukcie softvéru do VLIW, aby boli tieto čipy kompatibilné s každodenným softvérom.

Ako získať elektrinu zadarmo

Ak sa vám to páčilo, môžete stiahnite si ho zadarmo odtiaľto:

• GNU Electric verzia C, Java a zdrojový kód pre rôzne platformy (Linux, MacOS, Windows).
• Ďalšie knižnice.
• dokumentácia.
• Simulátor IRSIM.