Zaloguj
Przypomnijmy, że nadrzędnym celem open source silicon jest obniżenie bariery wejścia na rynek dla projektantych firm projektowych, które chciałyby projektować, a także testować swoje układy mikroelektroniczne. Osiągnięcie tego celu może przełożyć się na wymierne efekty, w tym między innymi: lepszą edukację poprzez otwarty dostęp do wiedzy eksperckiej, zwiększenie liczby specjalistów w dziedzinie mikroelektroniki, wzrost liczby oraz znaczenia małych i średnich przedsiębiorstw czy też wzrost regionalnej niezależności technologicznej. Dla osiągnięcia wyżej wymienionego celu kluczowe okazują się takie aspekty, jak:
- dostępność otwartych narzędzi EDA (Electronics Desing Automation),
- upublicznienie bibliotek projektowych PDK (Process Design Kit) związanych z procesami technologicznymi,
- opracowanie otwartych bibliotek projektów układów IP (Intellectual Property),
- dostępność środków produkcji oraz laboratoriów pomiarowych na preferencyjnych warunkach,
- zapisy licencyjne, które dają możliwość osiągania korzyści finansowych,
- aczkolwiek warto nadmienić, że ta lista nie wyczerpuje wszystkich istotnych kwestii.
Od momentu upublicznienia IHP-Open-PDK [1] (luty 2023), IHP Micrelectronics [2] bierze aktywny udział w ewolucji każdego z wymienionych czynników.
W naszym poprzednim artykule – opublikowanym na łamach czerwcowego wydania EP – zaprezentowaliśmy kalendarz organizacji programów OpenMPW (Open Multi Project Wafer), które zapewniają darmowy dostęp do technologii SG13G2 każdemu, kto jest zainteresowany projektowaniem układów mikroelektronicznych i ich weryfikacją – oraz kto zaakceptuje warunki licencji open source (co wiąże się z upublicznieniem projektu użytkownika). Zwiększenie liczby partycypantów programów OpenMPW przyczynia się bezpośrednio do rozwoju bibliotek projektowych i pozwala na stworzenie katalogu przetestowanych oraz udokumentowanych układów open source, które w przyszłości mogą być używane w bardziej złożonych rozwiązaniach. Takie podejście łamie całkowicie paradygmat projektowania układów scalonych stosowany w przemyśle. W przypadku nabycia narzędzi EDA, dostępu do komercyjnych PDK oraz bibliotek IP, zapisy licencyjne wykluczają możliwość upublicznienia rozwiązania (dokumentacji projektowej), a jeśliby nawet taki przypadek miał miejsce, to jego zastosowanie wiązałoby się z pokryciem kosztów dostępu do kompatybilnych programów, PDK oraz IP.
Nie zapominajmy, że w przypadku technologii SG13G2 biblioteki te po dziś dzień praktycznie nie istnieją. IHP dostarcza co prawda bibliotekę do syntezy układów cyfrowych, niemniej – jeśli chodzi o rozwiązania analogowe lub RF – pierwszych kilka układów scalonych jest w trakcie produkcji. W takiej sytuacji nawet mało doświadczony projektant jest w stanie dostarczyć w pełni funkcjonalny scalak, który może stanowić realizację projektu z podręcznika akademickiego lub innego powszechnie dostępnego źródła. Oprócz funkcjonalności rozwiązania (dowiedzionej zaprezentowanymi i udostępnionymi testami), na poziomie symulacji kluczowa jest także dokumentacja projektu, która w idealnym przypadku opisuje proces decyzyjny na etapie projektowania, dodając do niego walor edukacyjny. Nie mniej ważne jest dołączenie do dokumentacji wyników pomiarów przeprowadzonych w ramach testowania układu. Zawsze mile widziane są rozwiązania, które dostarczają możliwość adaptacji parametrów układu, tak aby użytkownik mógł je dostosować do potrzeb własnego projektu.
Jeden z potencjalnych oraz oczekiwanych rezultatów obniżenia bariery wejścia na szeroko rozumiany rynek półprzewodników stanowi zwiększenie liczby oraz znaczenia małych i średnich przedsiębiorstw w ujęciu globalnym. Historycznie rzecz ujmując, Europa nigdy nie specjalizowała się w masowej produkcji półprzewodników, a raczej wprost przeciwnie, dostarczała rozwiązania niszowe do partykularnych zastosowań. IHP ze swoją technologią SiGe:C jest tego doskonałym przykładem. Biorąc pod uwagę powyższe dwa stwierdzenia, można dojść do wniosku, że przyszłe małe i średnie europejskie firmy mogą dostarczać zaawansowane rozwiązania na rynek światowy. Niezbędne jest jednak stworzenie otoczenia prawnego, a konkretnie odpowiednich zapisów licencyjnych, które umożliwią czerpanie korzyści finansowych także w domenie open source. Za dobry przykład może posłużyć tu model podwójnego licencjonowania – warunki wyboru licencji są w nim zależne od celu, do którego używany będzie produkt. W przypadku celów niekomercyjnych aplikowana jest licencja typu open source np. APACHE 2.0, GPL v3, MIT, a w przypadku zastosowań komercyjnych – stosuje się tradycyjne metody licencjonowania produktu. W związku z tym, że biblioteki projektowe oraz zasady ich udostępniania są kluczowym aspektem rozwoju open source silicon, aktualnie toczy się szeroka debata na temat ww. zasad licencjonowania. Wiele dyskusji na temat przyszłości open source silicon odbyło się na konferencji FSiC w Paryżu pod koniec czerwca 2024 r.
Sama konferencja poprzedzona została jednodniowymi warsztatami, których celem było rozpoczęcie procesu opracowywania mapy rozwoju open source hardware na gruncie europejskim. Dyskutowano między innymi na tematy techniczne, biznesowe oraz organizacyjne, a dopracowanie szczegółów i kontynuację dyskusji wydelegowano do otwartych grup roboczych. Czytelnicy pragnący dowiedzieć się więcej na temat ostatnich nowinek ze świata open source silicon mogą zapoznać się ze wszystkimi materiałami z warsztatów oraz konferencji, łącznie z nagraniami wideo, na stronie [5].
Wszelkie dyskusje byłyby ograniczone w przypadku braku finansowania projektów open source hardware. Podczas jednego z warsztatów online prof. Boris Murmann – należący do grona ambasadorów open source silicon – stwierdził, że zjawisko to znajduje się aktualnie w okresie miesiąca miodowego, co przekłada się na wzbudzanie zainteresowania wynikające z efektu nowości. Powyższa sytuacja ma dość duże przełożenie na finansowanie, bowiem europejskie agencje finansujące projekty badawcze szerokim gestem wspierają projekty związane z open source hardware.
W bieżącym roku w samym IHP wystartowały projekty, takie jak: FLOWSPACE (opracowanie open-sourcowej i odpornej na promieniowanie wersji procesu SG13G2 do zastosowań w kosmosie), DEMICO (opracowanie zaawansowanych i otwartych projektów w paśmie fal milimetrowych z użyciem narzędzi open source oraz IHP-Open-PDK), Di-Sign-HEP (opracowanie otwartych modułów kryptograficznych w domenie open source), OCDCPro (opracowanie materiałów dydaktycznych w dziedzinie mikroelektroniki, skoncentrowanych wokół open source silicon). W dokumencie [6] programu Unii Europejskiej „Chips Joint Undertaking” – opisującym perspektywy alokacji środków finansowych w centra kompetencji, platformy projektowe, linie pilotażowe, układy fotoniczne – stwierdzenie „open source” pojawia się kilkanaście razy w kontekście otwartych narzędzi EDA, otwartych PDK oraz bibliotek IP, co można uznać za informację o tym, że organy decyzyjne na poziomie unijnym biorą pod uwagę open source silicon jako obszar, który warto rozwijać. Kolejną ciekawą opcję finansowania stanowi fundacja NlNet [7], żywo zainteresowana rozwojem open source silicon. Oferta NlNet adresowana jest głównie do osób prywatnych oraz małych firm i ma za zadanie wspierać rozwój innowacji w jej początkowym stadium. Mimo że środki przyznawane przez fundację nie są wygórowane, to wielką zaletą ich modelu okazuje się minimalizacja wysiłku, który należy włożyć w procedury administracyjne. Projekty realizowane wspólnie z IHP, dotyczące wszystkich wymienionych w tym artykule aspektów, są jak najbardziej pożądane.
Nasza oferta współpracy kierowana jest także do studentów wszystkich stopni kształcenia. IHP zapewnia trzymiesięczne płatne praktyki, które można łączyć z programem Erasmus. Co więcej, również studenci zainteresowani realizacją swoich prac licencjackich, magisterskich lub doktorskich mogą skorzystać z możliwości rozwoju we współpracy z IHP. Dodatkowym atutem jest fakt położenia IHP przy granicy z Polską oraz świetnego skomunikowania z większością ośrodków akademickich, takich jak: Warszawa, Kraków, Wrocław, Poznań, Łódź, Katowice, Zielona Góra Rzeszów oraz Gdańsk.
Nawiązując do powyższej inicjatywy, zapraszamy wszystkie osoby zainteresowane współpracą do zapoznania się z harmonogramem naszych programów OpenMPW [3] oraz do kontaktu z nami poprzez e-mail lub kanał slack [4].
dr Krzysztof Herman
dr Anna Sojka-Piotrowska
herman@ihp-microelectronics.com,
sojka@ihp-microelectronics.com
IHP GmbH – Leibniz Institute for High Performance Microelectronics
Frankfurt (Oder), Niemcy
https://www.ihp-microelectronics.com
Ważne linki:
