Google làm phần cứng mã nguồn mở

Tuyên bố lớn
năm ngoái Google tuyên bố hợp tác với Skywater, Efabless và bây giờ cả GlobalFoundries để khả thi hoá cho bất cứ ai cũng có thể thực sự gia công được thiết kế silic do khách đặt hàng riêng
Skywater là một trong số ít những xưởng chuyên môn còn sót lại ở Mỹ
Google hợp tác với Skywater để mở mã nguồn những PDK cho bước tiến trình 130 nanomet
PDK là gói xử lý thiết kế, một bộ những quy định thiết kế và giới hạn vật lý được đóng gói kèm với những bộ mô phỏng, thư viện IP thiết kế sẵn của bên thứ 3, những bộ kiểm tra luật thiết kế, và những công cụ thiết kế khác
đây là những thông tin mà nhà thiết kế không xưởng cần từ nhà gia công, để thiết kế phần cứng
đáng chú ý, PDK Skywater nhận được số sao GitHub chỉ sau 1 tuần đã bằng với những dự án phần cứng khác như Yosys và Chisel
Google cũng đang tiến hành mở mã nguồn bước tiến trình 90 nanomet silic-hoàn-toàn-mài-phẳng-trên-chất-cách-điện của Skywater
bước tiến trình khá chuyên biệt, sử dụng một chất cách điện để ngăn điện tử electron không vô duyên xuyên qua bên dưới cổng
tuyên bố tháng 8 năm 2022 mở mã nguồn PDK cho bước tiến trình 180 nanomet của GlobalFoundries và giúp mọi người có thể ứng dụng để gia công những thiết kế mã nguồn mở của mình
GlobalFoundries là một xưởng lớn
có thể thấy Google đang tiên phong mở rộng ngành sản xuất bán dẫn

Angle của Google
Google vẫn là doanh nghiệp nên hẳn là có chiến lược kinh doanh cho động thái trên
hiện nay không có hệ sinh thái silic mã nguồn mở nào đáng kể cho nhà thiết kế và khách hàng có thể sử dụng để làm ra trung tâm dữ liệu và những ứng dụng tiêu dùng
nghĩa là Google muốn thiết kế và sản xuất phần cứng cho sử dụng nội bộ và bên ngoài, ví dụ TPU, phần lớn những thiết kế ấy phải được làm với IP có sẵn
đây một phần đã khiến cho thiết kế phần cứng đang trở nên đắt đỏ, nên Google muốn xây dựng một cộng đồng những dự án thiết kế phần cứng mã nguồn mở đẳng cấp thế giới, để hạ giá thành
quy mô của Google, sử dụng hàng tỷ chip hoặc tương đương, mọi dự án IP nhỏ đủ khả năng thay thế vật phẩm có sẵn hoặc đã được phát triển nội bộ, đều mang lại lợi ích tài chính hoặc hiệu năng đáng kể

Dễ sử dụng
về phần mềm thiết kế bán dẫn mã nguồn mở, mục tiêu là để cải thiện "tiện dụng tối ưu" hơn là đạt được "hiệu năng tối ưu"
ý định không phải để làm ra chip Apple A thế hệ kế tiếp hoặc siêu thẻ đồ hoạ H100 Nvidia
thay vào đó, những công đoạn mở đầu này là để giúp dễ dàng cho thường dân có thể tải về và sử dụng những công cụ làm và chia sẻ những thiết kế chip riêng, thậm chí có thể gia công chip đó
quan trọng là không cần mua hoặc ký NDA [thoả thuận giữ bí mật] cho phần mềm EDA [tự động thiết kế điện tử] đắt đỏ
các bước: đầu tiên là chia sẻ và thống nhất nhiều chuỗi công cụ phần mềm để thiết kế phần cứng
đây bao gồm mở mã nguồn nhiều PDK từ các xưởng bán dẫn GlobalFoundries, Skywater...
về phía công cụ, Google hậu thuẫn những thứ như OpenLane là một chuỗi tự động đã gói lại nhiều công cụ như Yosys, Magic và OpenROAD để cho người dùng bắt tay ngay từ một trìu tượng thiết kế như RTL vào tệp GDSII sẵn sàng cho xưởng
thứ hai là dẫn đường vào và phần thưởng để thu hút chất xám vào sử dụng
đấy là những hướng dẫn và những dự án dễ bắt chước theo
cũng như một chương trình gia công [shuttle] miễn phí cho người thiết kế chip

Dự án
bước tiến trình 130 nanomet ra mắt năm 2001 đã hơn 20 năm tuổi
bước 130 nanomet đã sản xuất những chip PowerPC 970 của IBM rộng 118 milimet vuông với 58 triệu bóng bán dẫn
những chip này để chạy chiếc Power Mac G5 mà Steve Jobs ra mắt tháng 6 năm 2003 đạt tốc độ 1.6 đến 2.0 gigahertz
lạc hậu vậy nhưng bước 130 nanomet có lý với những dự án IoT, hệ thống cảm biến hoặc vi điều khiển
bước 130 nanomet có thể làm được sản phẩm không kém thị trường hiện tại, đặc biệt nếu cần tiết kiệm điện tiêu thụ
một dự án 130 nanomet đã công bố từ trường đại học Michigan
ví dụ, về phần cứng mạng lưới thần kinh nhân tạo, gặp khó khăn bộ nhớ và điện năng, xuất hiện cho những cấu trúc Von Neumann đương thời
đội trường đại học Michigan đề xuất một mạng lưới thần kinh nhân tạo siêu tiết kiệm điện, bộ tăng tốc mạng lưới thần kinh nhân tạo tính-trong-bộ-nhớ được làm với những nguyên tắc tín hiệu tuần tự
ý tưởng tương đồng với cách tiếp cận của bộ tăng tốc mạng lưới thần kinh nhân tạo dựa theo quang tử silic
ý tưởng bộ tăng tốc này sẽ lưu trữ mỗi tham số đánh giá của mô hình làm một điện áp ngưỡng bên trong một bộ nhớ bất ổn trên-chip
để làm những phép tính nhân tuyến tính cần cho kết luận từ mạng lưới thần kinh nhân tạo, một bóng bán dẫn