开源芯片制造正式升级到90nm

对于开源芯片设计与制造，目前风头最盛的自然是谷歌、SkyWater与Efabless打造的Open MPW计划。该计划利用了SkyWater的130nm工艺，已经帮助不少开源芯片设计实现了流片，这样一个彻底免费的计划可以说是半导体开源社区的福音，而如今这一计划将迎来一次更大的升级。
 
从130nm迈向90nm
 
7月28日，谷歌正式宣布扩展与SkyWater扩展合作关系，预计于今年推出全新的开源SDK，SKY90-FD，对应SkyWater的90nm FDSOI CMOS工艺。这对于开源芯片设计来说可是个大新闻，要知道从130nm到90nm的跨度，带来的密度提升还是相当可观的，虽然不是用于量产，但已经足以用于验证一些成熟的芯片设计方案，目前不少汽车与消费级芯片仍在使用该等级下的工艺。
 
而且此次开放90nm的工艺节点还有另一个意义，那就是SkyWater几乎已经把自己全部的制造技术拿来投入开源社区了，虽然SkyWater也有65nm工艺，但目前只是刚通过认证，并没有进入量产状态。此前已经在130nm工艺上流片的设计者也可以尝试新的工艺节点，在原有设计上做出优化，分析不同设计、节点的PPA差异。

Open MPW第六期参与者的国家分布 / 谷歌
 

发展至今，基于130nm工艺的Open MPW流片计划已经开展了六期，开源社区一共提交了364个项目，最终成功流片了240个设计。谷歌也对这些项目做了统计，参与该计划的设计人员来自不同的国家，最多的来自土耳其、巴基斯坦、印度、日本和英国，可以看出国际关系对于开源芯片的设计与制造并未造成影响，未来或许我们也能见到中国设计的开源芯片项目。
 
跟着芯片法案喝汤？
 
虽然1300万美元的投资与500亿美元的芯片法案补贴比起来并不算什么，但这毕竟不是用来增强国家半导体制造竞争力的方案，美国政府不愿意多掏钱也情有可原。要知道，虽然芯片法案旨在增强美国本土的芯片制造能力，但落实的对象却让不少半导体公司感到不公平。芯片法案的最大受益者莫过于英特尔、德州仪器和美光等IDM厂商了，尤其是据传会分得200亿美元的英特尔，而高通、英伟达、AMD等Fabless公司可以说是完全分不到羹。
 
而在芯片法案正式通过之日，SkyWater也公开表示感谢，由此看来他们也能从中获益，不过获得的补贴应该比不上其他几家体量更大的IDM公司。如果不知详情的话，很难不让人遐想，SkyWater此次愿意开放自家最先进的工艺作用于开源芯片开发，而且甚至是免费，难不成也是因为有了芯片法案的资助？其实不然，此前的几次流片计划其实都是谷歌出的钱，而这次谷歌也不再是金主，而是由美国国防部出资1500万美元。

Open MPW每期提交的设计数量 / 谷歌

 
那么为何美国国防部会愿意自掏腰包来支持开源芯片的制造呢？答案自然是他们能够从中获益。在美国国防部看来，由于他们要用到的商业软件必须带有保证，或是附带源代码，这样供应商或是他们自己能够出手维护。
 
但也正因如此，愿意做出承诺或贡献源代码的商业公司并不多，而国防部本身开始使用许多开源软件，毕竟开源代码都是公开透明的，很容易通过设计缺陷和恶意代码的审查。开源硬件设计同样可以直接挪用，更不用说部分国防相关的半导体用不到多么先进的工艺，不然美国国防微电子部门也不会选择SkyWater作为供应商了。
 
结语
 
从美国政府这段时间的动向来看，他们确实打算从商业、国防等多个角度全面提升美国的芯片制造实力了。这是否会进一步加剧半导体产业的地缘政治冲突尚且未知，但随着RISC-V之类的开源芯片设计进展加速，开源制造的相关产业也应该在其他国家和地区尽快提上日程了，这并不是一件吃力不讨好的事，从国防与开源结合的双赢中就能一窥端倪，开源与商业化是可以完美融合的。