AccueilFacktualitéSupercon 2022: le Tiny Tapeout de Matt Venn apporte la conception de...

Supercon 2022: le Tiny Tapeout de Matt Venn apporte la conception de puces aux masses

Il n’y a pas si longtemps, rouler ses propres circuits imprimés était difficile, long et coûteux. Mais grâce à une armée de services de fabrication en ligne bon marché ainsi qu’à des logiciels de conception gratuits de haute qualité, tout amateur peut désormais créer des planches rivalisant avec celles fabriquées par des pros. Un changement similaire pourrait être en cours en ce qui concerne la conception des puces : des options de fabrication abordables et un ensemble d’outils logiciels gratuits amènent lentement les puces personnalisées dans le domaine des pirates et des amateurs. L’un de ceux qui travaillent dur pour démocratiser la conception des puces est [Matt Venn]qui nous a tout dit sur son grand projet actuel, appelé Tiny Tapeout, dans son discours à Remoticon 2022.

[Matt]La quête d’apporter la conception de circuits intégrés aux masses a commencé en 2020, lorsque le premier kit de conception de processus compatible open source (PDK) a été rendu public. Un PDK est un ensemble de fichiers, normalement disponibles uniquement dans le cadre d’accords de non-divulgation stricts, qui décrivent toutes les caractéristiques d’un processus de fabrication de puce spécifique et vous permettent de créer une conception. Avec ce PDK gratuit en main et une collection hétéroclite d’outils logiciels gratuits, [Matt] a entrepris de concevoir sa première puce, une horloge VGA, qu’il a enregistrée (mise en fabrication) en juillet 2020.

Fort de cette expérience, [Matt] a écrit un guide complet du débutant sur la conception de puces, appelé le cours Zero to ASIC. Pour donner aux étudiants l’opportunité de mettre cette théorie en pratique, il a également organisé une plaquette multi-projets : une fabrication unique qui regroupe plusieurs conceptions afin de répartir les coûts. Cela s’est avéré être extrêmement populaire, et [Matt] a jusqu’à présent coordonné sept de ces MPW, chacun avec de nombreux designs intéressants.

Une vue 3D d'une disposition de puce
La visionneuse de mise en page en ligne de Tiny Tapeout vous donne une meilleure vue de votre mise en page que de nombreux outils professionnels.

Cependant, même avec un PDK gratuit, des outils open-source et un cours détaillé expliquant le chemin, concevoir des puces fonctionnant correctement est toujours très difficile. [Matt]Le prochain grand projet de, appelé Tiny Tapeout, vise donc à rendre la conception de puces si facile que même un enfant peut le faire. Pour ce faire, il intègre tous les outils requis dans une seule application Web et offre une option de fabrication bon marché pour l’accompagner.

L’outil web est basé sur WokWi par [Uri Shaked]. WokWi est un outil de simulation de circuit basé sur un navigateur, développé à l’origine pour la programmation Arduino, qui [Matt] et [Uri] transformé en un outil de conception et de simulation logique pour la conception de puces. Une fois que vous avez conçu le comportement logique de votre puce, vous pouvez lier la conception à un référentiel GitHub où un script la transformera ensuite en une disposition de puce complète. Vous pouvez visualiser la disposition et même zoomer autour des transistors dans une vue 3D complète, en voyant exactement à quoi ressemblerait le résultat final au microscope.

Côté fabrication, [Matt] fournit à chaque projet une surface de puce de 90 sur 120 microns, suffisante pour environ 400 portes logiques. Chaque puce reçoit huit entrées et huit sorties, qui peuvent fonctionner à des fréquences d’horloge allant jusqu’à 15 kHz. Cela peut sembler peu, mais l’essai du projet a donné lieu à plusieurs projets impressionnants, y compris de simples compteurs et additionneurs, mais aussi un processeur 4 bits et même un FPGA 9-LUT.

Un PCB portant la puce Tiny Tapeout
Vous n’avez pas encore trouvé la puce personnalisée ? C’est un petit U1 au milieu du plateau.

Il y a de la place sur la puce pour environ 500 conceptions différentes, qui seront toutes présentes dans toutes les puces fabriquées – vous pouvez choisir la conception active en sélectionnant l’ID de cette conception à l’aide des commutateurs DIP sur le PCB. Une fiche technique complète répertorie le contenu de chaque conception, il reste donc beaucoup à jouer même après avoir vérifié votre propre travail.

[Matt] a également beaucoup de choses à faire : il vise à ajouter des fonctionnalités analogiques et RF au flux de conception actuel, ce qui permettrait des conceptions beaucoup plus polyvalentes pouvant se connecter à des capteurs et piloter des bus de données à haut débit. Un outil qui aidera à enseigner la conception analogique est SiliWiz, un autre outil de simulation basé sur le Web sur lequel il travaille et qui vous permet de jouer avec des configurations de transistors sur puce et de voir leur comportement électrique en temps réel.

Nous ne pouvons qu’être impressionnés par [Matt]est un travail inlassable pour rendre la conception de puces accessible à tous, et nous attendons avec impatience la prochaine génération encore plus puissante de Tiny Tapeout. Peut-être qu’un jour, soumettre un fichier GDS à une fab semblera aussi banal qu’envoyer des Gerbers à un magasin de PCB l’est aujourd’hui.

François Zipponi
François Zipponihttps://10-raisons.com/author/10raisons/
Je suis François Zipponi, éditorialiste pour le site 10-raisons.com. J'ai commencé ma carrière de journaliste en 2004, et j'ai travaillé pour plusieurs médias français, dont le Monde et Libération. En 2016, j'ai rejoint 10-raisons.com, un site innovant proposant des articles sous la forme « 10 raisons de... ». En tant qu'éditorialiste, je me suis engagé à fournir un contenu original et pertinent, abordant des sujets variés tels que la politique, l'économie, les sciences, l'histoire, etc. Je m'efforce de toujours traiter les sujets de façon objective et impartiale. Mes articles sont régulièrement partagés sur les réseaux sociaux et j'interviens dans des conférences et des tables rondes autour des thèmes abordés sur 10-raisons.com.

Articles récents