開源芯片制造正式升級到90nm

對于開源芯片設計與制造，目前風頭最盛的自然是谷歌、SkyWater與Efabless打造的Open MPW計劃。該計劃利用了SkyWater的130nm工藝，已經(jīng)幫助不少開源芯片設計實現(xiàn)了流片，這樣一個徹底免費的計劃可以說是半導體開源社區(qū)的福音，而如今這一計劃將迎來一次更大的升級。

從130nm邁向90nm

7月28日，谷歌正式宣布擴展與SkyWater擴展合作關系，預計于今年推出全新的開源SDK，SKY90-FD，對應SkyWater的90nm FDSOI CMOS工藝。這對于開源芯片設計來說可是個大新聞，要知道從130nm到90nm的跨度，帶來的密度提升還是相當可觀的，雖然不是用于量產(chǎn)，但已經(jīng)足以用于驗證一些成熟的芯片設計方案，目前不少汽車與消費級芯片仍在使用該等級下的工藝。

而且此次開放90nm的工藝節(jié)點還有另一個意義，那就是SkyWater幾乎已經(jīng)把自己全部的制造技術拿來投入開源社區(qū)了，雖然SkyWater也有65nm工藝，但目前只是剛通過認證，并沒有進入量產(chǎn)狀態(tài)。此前已經(jīng)在130nm工藝上流片的設計者也可以嘗試新的工藝節(jié)點，在原有設計上做出優(yōu)化，分析不同設計、節(jié)點的PPA差異。
發(fā)展至今，基于130nm工藝的Open MPW流片計劃已經(jīng)開展了六期，開源社區(qū)一共提交了364個項目，最終成功流片了240個設計。谷歌也對這些項目做了統(tǒng)計，參與該計劃的設計人員來自不同的國家，最多的來自土耳其、巴基斯坦、印度、日本和英國，可以看出國際關系對于開源芯片的設計與制造并未造成影響，未來或許我們也能見到中國設計的開源芯片項目。

跟著芯片法案喝湯？

雖然1300萬美元的投資與500億美元的芯片法案補貼比起來并不算什么，但這畢竟不是用來增強國家半導體制造競爭力的方案，美國政府不愿意多掏錢也情有可原。要知道，雖然芯片法案旨在增強美國本土的芯片制造能力，但落實的對象卻讓不少半導體公司感到不公平。芯片法案的最大受益者莫過于英特爾、德州儀器和美光等IDM廠商了，尤其是據(jù)傳會分得200億美元的英特爾，而高通、英偉達、AMD等Fabless公司可以說是完全分不到羹。

而在芯片法案正式通過之日，SkyWater也公開表示感謝，由此看來他們也能從中獲益，不過獲得的補貼應該比不上其他幾家體量更大的IDM公司。如果不知詳情的話，很難不讓人遐想，SkyWater此次愿意開放自家最先進的工藝作用于開源芯片開發(fā)，而且甚至是免費，難不成也是因為有了芯片法案的資助？其實不然，此前的幾次流片計劃其實都是谷歌出的錢，而這次谷歌也不再是金主，而是由美國國防部出資1500萬美元。

那么為何美國國防部會愿意自掏腰包來支持開源芯片的制造呢？答案自然是他們能夠從中獲益。在美國國防部看來，由于他們要用到的商業(yè)軟件必須帶有保證，或是附帶源代碼，這樣供應商或是他們自己能夠出手維護。

但也正因如此，愿意做出承諾或貢獻源代碼的商業(yè)公司并不多，而國防部本身開始使用許多開源軟件，畢竟開源代碼都是公開透明的，很容易通過設計缺陷和惡意代碼的審查。開源硬件設計同樣可以直接挪用，更不用說部分國防相關的半導體用不到多么先進的工藝，不然美國國防微電子部門也不會選擇SkyWater作為供應商了。

結語

從美國政府這段時間的動向來看，他們確實打算從商業(yè)、國防等多個角度全面提升美國的芯片制造實力了。這是否會進一步加劇半導體產(chǎn)業(yè)的地緣政治沖突尚且未知，但隨著RISC-V之類的開源芯片設計進展加速，開源制造的相關產(chǎn)業(yè)也應該在其他國家和地區(qū)盡快提上日程了，這并不是一件吃力不討好的事，從國防與開源結合的雙贏中就能一窺端倪，開源與商業(yè)化是可以完美融合的。