Bestellung der Herstellung integrierter Schaltkreise [geschlossen]

Gibt es einen solchen Dienst? Warum nicht?

Ja, solche Dienste gibt es.

Ich lasse "warum nicht?" stehen trotzdem, denn wenn Sie fragen "Warum kann ich sie nicht verwenden?":

Aufgrund der Physik der beteiligten Prozesse besteht jedoch praktisch keine Chance, dass Sie sich dies leisten können :(

Siliziumchips werden auf Wafern hergestellt. Wafer sind große Scheiben aus hochreinem, präpariertem Silizium, die dann einer Lithografie sowie selektiver Dotierung und Metallisierung ausgesetzt werden. Die dafür notwendigen Masken sind in der Herstellung immens teuer. Wenn Sie also einen eigenen Wafer haben, werden Sie mindestens ein paar 100.000 $ zurückerhalten , je nachdem, welchen Prozess Sie benötigen. Sicher, dann haben Sie Hunderte von Chips, aber das ist nicht so toll, wenn Sie 3 brauchen.

So produziert jedoch jeder auf dem Markt (der keine eigenen Fabs hat) ICs: Sie rufen Ihre bevorzugten Fabs an, erhalten ein Angebot für den gewünschten Prozess, die gewünschte Wafergröße und die gewünschte Ausbeute und übertragen dann Dateien und vieles mehr von Geld. Das bekannteste Beispiel für solche Contracting Fabs ist TSMC.

Dann gibt es Dienste, die einige Ihrer ICs zusammen mit den ICs anderer Kunden auf einem „Omnibus“-Wafer platzieren. Das schränkt Ihren Prozess natürlich auf einen der beliebtesten ein, weil Sie viele andere Leute brauchen, die Ihren Wafer teilen, um die Kosten zu kontrollieren.

Alles in allem brauchen Sie keine benutzerdefinierten ASICs, es sei denn, Sie wissen, was das bedeutet.

Warum kann ich sie nicht verwenden?

Weil das IC-Design immer noch eine Menge sehr spezifischer, ziemlich schwieriger Kenntnisse erfordert, die Sie offen gesagt nicht zu besitzen scheinen. Da hier ein Fehler richtig teuer wird (siehe oben), ist Ihr 3D-Druckservice eine schöne Analogie:

Stellen Sie sich vor, der erste 3D-Druck von jemandem wäre ein wirklich kompliziertes Teil. Wie groß ist die Wahrscheinlichkeit, dass sie die perfekte 3D-Modelldatei erstellt haben, die tatsächlich erfolgreich gedruckt werden kann, ohne dass jemand diese Datei manuell durchgeht, erforderlichenfalls Unterstützung hinzufügt, nicht druckbare Teile entfernt usw.? Praktisch null. Machen Sie jetzt Ihren 3D-Druck 10.000 Mal teurer und Sie sehen, warum dies für einen Anfänger keine Option ist.

Ich möchte einen SoC bauen, mit dem ich einen Server/Supercomputer bauen würde. Ich versuche, einen Computer wie Himbeer-Pi zu bauen. Will es aber kleiner und schneller. Wenn ich meine eigene CPU entwerfen darf. Ich könnte etwas viel Besseres bauen als bestehende Systeme, weil Server-on-Chips weniger Platz und Strom benötigen würden. Zumindest für meine Programme.

Abgesehen von meinen leichten Zweifeln, dass Sie allein oder Freunde auch nur annähernd die Leistung erreichen, die CPUs nach 50 Jahren Optimierung erreicht haben, bedeutet dies, dass "alte" Prozesse keinen Sinn machen, da Sie hohe Taktraten und thermisch überschaubare Verluste benötigen .

Das bedeutet, dass Sie wettbewerbsfähige Strukturgrößen verwenden müssen – wenn Sie schneller als aktuelle Hardware sein wollen, können Sie keine langsameren Transistoren verwenden. So etwas wie 22 nm oder 14 nm ist Ihre Zielstrukturgröße.

Leider kostet eine einzige Maske dafür Millionen von Dollar. Dies liegt also völlig außerhalb Ihrer Reichweite, sowohl von einer Kompetenz (wie viele Experten für die Optimierung von Speicherzugriffen, Pipelines, Neuordnung, Hochgeschwindigkeitsbusse, spekulative Berechnungen, für Komplexität der Implementierung, CPU-Design, ISA-Design, VLSI, …). haben Sie in Ihrem Team?) und eine finanzielle Perspektive.

Wenn Sie Ihre eigene CPU implementieren möchten, fangen Sie klein an und programmieren und simulieren Sie sie in Software. Setzen Sie es dann auf ein FPGA. Nachdem dies nachweislich funktioniert, können Sie es auf ASIC-Technologien portieren, und nicht früher.

Obwohl die anderen Antworten gut sind, sind sie nicht vollständig, da ihnen einige tatsächliche Ressourcen fehlen, die Ihnen den Einstieg erleichtern könnten. mosis und xfab sind Gruppen, mit denen Sie gemeinsam genutzte Wafer erstellen können. Die Zahlen, die ich von Masken und 10 Wafern auf 130 nm sehe, betragen ungefähr 85.000 USD. Auf 14 nm, mit dedizierten 14-nm-Läufen (Sie können Ihr Rezept auswählen), sehen Sie sich ungefähr 30 Millionen US-Dollar an. Denken Sie daran, dass Sie, sobald Sie Ihre Masken haben, Geld mit 3.000 USD für einen Siliziumwafer drucken. Allerdings finde ich, dass diese Kosten im Vergleich zu den Kosten der Designsoftware gering sind.

Ich bin nicht einverstanden mit dem Wunsch anderer Poster und Kommentare, einen aggressiven Prozess nur aus Gründen der "Geschwindigkeit" zu verwenden. Sie müssen sich nicht an einem kleineren Knoten befinden, um schneller zu werden, da die Metalle nicht skalieren und die Geräte schrecklich sind, weil Sie die Geschwindigkeitssättigung vor dem Schwellenwert erreichen. Der Overdrive gibt Ihnen kaum einen Exponenten von 1,1 und dann sehen Sie tatsächlich, wie dieser beim Prozess Vdd auf etwa 1,0 oder weniger abfällt. Zum Beispiel benötigte die Multiplikationseinheit auf einem 65-nm-Cell-Prozessor 43,1 pJ und eine asynchrone Multiplikationseinheit, die wir mit demselben Prozess hergestellt haben, nur ~2 pJ, weil wir sie nahe der Schwelle betreiben konnten. Wenn es schneller gehen soll, ist das oft eine Frage der Architektur.

Ich habe festgestellt, dass ich die beste Leistung bei 45 nm erhalte, aber ich mache keine getakteten Systeme. Wenn Sie sehen möchten, wie schrecklich die 14-nm-Welt ist, werfen Sie einen Blick auf die Abbildung aus dieser Antwort .

Ja, dies wird manchmal als anwendungsspezifische Herstellung integrierter Schaltkreise bezeichnet. ASIC

Der Hersteller verfügt normalerweise über eine Bibliothek von Bausteinen, z. B. Logikgatter, Speicher, analoge Schaltungen, die Sie zum Erstellen Ihres Designs verwenden, und stellen es dann her.

Dieses Verfahren ist jedoch nicht billig. Wenn Sie nur wenige Teile benötigen oder um die einmaligen Engineering-Kosten zu begrenzen, sollten Sie FPGAs EPLDs oder einen Mikrocontroller in Betracht ziehen.