SkyWater PDK 开源芯片设计套件使用指南
项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/sk/skywater-pdk 项目概述
SkyWater PDK 是 Google 与 SkyWater Technology Foundry 合作开发的开源工艺设计套件，专门用于 SkyWater 130nm 工艺节点的集成电路设计。该项目为芯片设计者提供了完整的制造设计工具包，支持从概念到制造的整个芯片设计流程。
项目目录结构解析
SkyWater PDK 项目采用清晰的模块化结构，主要包含以下核心目录：
skywater-pdk/
├── docs/ # 详细技术文档
│ ├── rules/ # 设计规则文档
│ ├── analog/ # 模拟设计指南
│ ├── digital/ # 数字设计指南
│ └── verification/ # 验证相关文档
├── libraries/ # 标准单元库
│ ├── sky130_fd_io/ # I/O 单元库
│ ├── sky130_fd_pr/ # 基础单元库
│ ├── sky130_fd_sc_hd/ # 高性能标准单元
│ └── sky130_fd_sc_ls/ # 低功耗标准单元
├── scripts/ # 自动化脚本
└── third_party/ # 第三方工具集成
核心配置文件说明
技术规则文件
设计规则文件位于 docs/rules/ 目录，包含：
- 天线规则 (
antenna/)：防止天线效应导致的制造问题 - 层定义 (
layers/)：工艺层定义和掩膜信息 - RC提取规则 (
rcx/)：电阻电容提取参数 - 外围规则 (
periphery/)：芯片外围设计规范
标准单元库配置
每个单元库目录（如 sky130_fd_sc_hd/）包含：
- Liberty 文件：时序和功耗模型
- SPICE 模型：晶体管级仿真模型
- GDSII 文件：物理布局数据
- LEF 文件：布局交换格式
快速入门指南
克隆项目仓库
git clone https://gitcode.com/gh_mirrors/sk/skywater-pdk
cd skywater-pdk
下载标准单元库
项目使用 Git 子模块管理标准单元库，需要单独下载：
# 下载所有标准单元库（约7GB）
SUBMODULE_VERSION=latest make submodules -j3 || make submodules -j1
生成时序文件
# 重新生成 liberty 时序文件
make timing
设计流程示例
数字设计流程
- RTL 设计：使用 Verilog 或 VHDL 编写逻辑设计
- 逻辑综合：使用 Yosys 或 DC 进行逻辑综合
- 布局布线：使用 OpenROAD 或 Innovus 进行物理实现
- 时序验证：使用 OpenSTA 进行静态时序分析
- 物理验证：使用 Magic 或 KLayout 进行 DRC/LVS 检查
模拟设计流程
- 电路设计：使用 ngspice 或 Spectre 进行电路仿真
- 版图设计：使用 Magic 或 Virtuoso 绘制物理版图
- 提取验证：进行寄生参数提取和后仿真
- 交付制造：生成最终的 GDSII 文件
技术支持与资源
官方文档
详细的技术文档位于 docs/ 目录，包括：
- 设计规则：完整的制造设计规范
- 设备详情：各种晶体管和器件的详细参数
- 工具指南：各 EDA 工具的使用方法
- 示例设计：参考设计案例
社区支持
- 邮件列表：参与技术讨论和问题解答
- GitHub Issues：报告问题和功能请求
- 合作伙伴生态：SkyWater 建立的市场合作伙伴网络
技术特性
SkyWater 130nm 工艺节点提供以下特性：
- 1.8V 核心电压与 5.0V I/O 电压
- 1 层局部互连 + 5 层金属层
- 电感设计能力
- 高阻值多晶硅电阻
- 可选 MiM 电容器
- SONOS 存储单元
- 10V 稳压电源支持
- 高压扩展漏极 NMOS/PMOS
注意事项
当前版本为实验预览版，主要用于测试芯片设计和初步验证，不建议用于生产环境。Google 和 SkyWater 正在进行内部验证和测试设计，包括硅验证。
该项目采用 Apache 2.0 许可证，允许商业使用和修改。详细的许可证信息请参阅项目根目录的 LICENSE 文件。
对于生产级设计支持和技术咨询，建议直接联系 SkyWater Technology Foundry 获取专业的商业支持服务。
创作声明：本文部分内容由AI辅助生成（AIGC），仅供参考
