この記事は Johan Euphrosine, Ethan Mahintorabi による Google Open Source Blog の記事 "SkyWater and Google expand open source program to new 90nm technology" を元に翻訳・加筆したものです。詳しくは元記事をご覧ください。

この度、Google は SkyWater Technology とのパートナーシップを拡大することをお知らせします。私たちは、SkyWater の商用 90nm 完全空乏型シリコン オン インシュレータ（FDSOI）CMOS プロセス テクノロジーである SKY90-FD 用のオープンソース プロセス デザインキット（PDK）をリリースするために、協力して作業を進めています。SKY90-FD は MIT Lincoln Laboratory の 90nm 商用 FDSOI テクノロジーに基づいており、設計者はこれを利用して複雑な集積回路を作成し、さまざまな用途に活用できます。

この 2 年の間に、Google と SkyWater Technology のパートナーシップのもとで、あらゆるデベロッパーがアクセスできるオープンなチップが生まれています。その始まりは SKY130 PDK のオープンソース リリースで、その後にオープンソース ハードウェア エコシステムのデベロッパー向けの一連の無償製造シャトルが続きました。これまでに Google は、Efabless プラットフォームで 6 つのシャトルをサポートし、364 件以上のコミュニティ申請を受けて 240 の設計を製造しています。この種のパートナーシップは世界初で、これまでにめざましい成果をあげています。
最新の MPW-6 シャトルでは、24 か国のさまざまなコミュニティから 90 件の申請を受けました。


今後数か月間で、SkyWater Technology と密接に連携しつつ、新しい SKY90-FD PDK を Apache 2.0 ライセンスのもとでリリースする予定です。また、追加の Open MPW シャトルを計画し、Efabless プラットフォームによってこの新しい 90nm FDSOI テクノロジー向けのオープンソース設計の製造も行いたいと考えています。

オープンソースの PDK を通じてさまざまなテクノロジーにアクセスできることは、オープンなチップのエコシステムの拡大と強化にとって欠かせないことであると確信しています。
  • デベロッパーは、親しんだプロセスノードの制約を超え、既存の設計や新しい設計で、異なる性能、消費電力、領域のトレードオフを模索できます。
  • 研究者は、異なるテクノロジーで研究を再現し、さまざまな性能指数を実現できます。
  • ツールの管理者は、テクノロジーのバックエンドを汎用化し、複数のプロセスをサポートできます。
  • コミュニティは、PDK の構造化、配布、管理の方法を改善できます。
SKY90-FD は 90nm FDSOI プロセスです。従来の CMOS BULK プロセスとは異なり、SKY90-FD には基板と上部シリコン層との間に薄い絶縁材料の層があるのが特徴です。この薄い酸化プロセスのおかげで、トランジスタを BULK プロセスよりも大幅に薄くすることができます。それによって素子を「完全空乏」にできるので、製造プロセスを簡素化できます。この絶縁が追加されることで、寄生リーク電流が大幅に減少して接合容量が下がり、さまざまな環境条件下でスピードと消費電力性能が向上します。

SKY90-FD プロセス スタック トポロジの特徴は、主な相互接続用の 5 つの薄い銅ベースの金属層と、それより高い電流を流せる厚みのある 2 つの追加 Al（アルミニウム）金属層。

このオープンソース PDK は今年中にリリースされる予定です。そこからさまざまな新しい用途が生まれるのが楽しみです。皆さんの感想をお待ちしています。また、オープンなチップのコミュニティから、ますますたくさんの画期的なプロジェクトのアイデアが生まれることを期待しています。

それまでの間は、オープンなチップの探求を始めることができるように、https://developers.google.com/silicon のリソースやリンクを確認しておきましょう。


Posted by Johan Euphrosine、Ethan Mahintorabi – ハードウェア ツールチェーン チーム