作者snaketsai (さいでんし)
看板Tech_Job
標題[情報] COSCUP2021 史上最「硬派」議程軌下晶片與FPGA EDA
時間Sat Jul 24 13:12:52 2021
各位Tech_Job板大德好，
以往COSCUP（開源人年會）的議程多半是隔壁軟體工作板的範疇，
IC、與其他硬體產業的議程相對比較少，
頂多是跟一些嵌入式、開放硬體專案比較有關。
但是今年，小弟忝為〝Bringing Open Source Software to Hardware〞
此一議程軌主辦，邀請到了一些以往在開放原始碼領域很少見的IC/半導體相關講者。
今年因疫情所故採線上型式進行，8/1將於YouTube上直播：
緊急更新，第一場會在：
https://youtu.be/DzZ9_jPbcWU
其餘在：
https://youtu.be/413VuwV9RkY
目前有以下議程，於對應的時段進行（詳情可見各tinyurl連結）：
"Open Source FPGA Tooling - Our Journey from Resistance to Adoption"
(
https://tinyurl.com/38xcxy5m )
https://www.youtube.com/watch?v=oXvxP2W28vU
↑ 首先打頭陣的，是來自於QuickLogic的CEO與CTO。
在2016時，一位非常有才華的奧地利工程師Claire，在著名的混亂通訊大會(C3)上
公開了逆向工程Lattice iCE40系列FPGA的成果，從synthesis、APR、到bitgen
每一個流程都可以使用完全開放原始碼的toolchain進行。自此，無數開放原始碼
愛好者投入、擴展了這成果，打造出SymbiFlow這套EDA toolchain，誓言要成為
FPGA領域的GCC。而QuickLogic作為一間商用FPGA公司，自然也成為「被開源」的
其中一間公司；原本他們是很討厭這些事情的，覺得被侵門踏戶；但是在發現
開放原始碼社群的成果，可以帶來他們意想不到的收穫，現在轉而直接支援
SymbiFlow這樣開源的EDA toolchain，並且在正式產品中使用。
這樣峰迴路轉的故事，將在這次的議程中與各位分享。
"Open down to the transistor - A fully open source, manufacturable PDK,
for a 130nm process for IC creation!"
(
https://tinyurl.com/h3wtbd57 )
https://www.youtube.com/watch?v=ENi6FZsojeA
↑ 緊接著，我們有請來自Google的Tim Ansell，為各位娓娓道來，一個純到不能
再純的軟體公司工程師，是怎麼一路從寫程式，到促成Google與Skywater達成合作
，一同以Apache 2.0釋出可供下線的Skwater 130nm node的PDK、並且資助免費的
MPW shuttle給開放原始碼專案使用。
相信各位在求學與就職中，應該有不少機會去參與晶片下線的機會。但對於很多
非電子、電機領域的人，例如我，其實一直很難有相關的機會、可以一步一腳印地
去參與一趟艱辛、但是意義豐碩的IC tape-out旅程。
也歡迎有興趣的人，來看看這個成熟、甚至可說有點過時的製程，可以玩出什麼新
花樣來。
"The efabless Caravel project---Chip design, democratized"
(
https://tinyurl.com/as5whdu8 )
https://www.youtube.com/watch?v=A2FI8zep5zk
↑喝杯咖啡提神，我們請到了efabless的Tim Edwards與他的同事。efabless是一間
專門幫助其他人進行tape-out的顧問公司，處理大大小小的驗證流程。然而
特別的是Tim Edwards是一位非常喜愛開放原始碼理念的工程師，在過於30年來
他開發、維護了無數的IC相關的開源專案，例如MAGIC VLSI layout tool、
布局工具graywolf、繞線工具qrouter .....等等。
在Sky130 PDK完全開源後，他打通了一套開放原始碼的automated RTL-to-GDSII
flow，稱作OpenLANE，可以讓專業人士幾乎無痛地走完整個下線過程。
但對於像我這樣的非相關領域出生的小白，缺乏一套教材與文件，還是相當地艱辛。
所以Tim Edwards與Mohamed Shalan，打造了一顆簡易的RISC-V SoC：Caravel，
來帶領非專業人士走流程，並且在此次議程中講解箇中三昧。
"The OpenFPGA project and Open-source eFPGA IPs"
(
https://tinyurl.com/4ma4sphe )
https://www.youtube.com/watch?v=HH8fh5wBysY
↑有了開放的toolchain，還要有開放的design，才是完整的開放原始碼上下游。
來自猶他大學的Xifan Tang教授成立了OpenFPGA基金會，旨在打造一套原生就
完整受SymbiFlow支援的開放FPGA設計。並且透過上述的SkyWater 130製程，
進行下線的過程。此次他與他的學生Ganesh將是第一次對世界亮相他們的成果。
"Designing a open Linux capable SoC using open source software"
(
https://tinyurl.com/4aehecyp )
https://www.youtube.com/watch?v=rEJ_Hwiu1ag
↑2018年時，來自瑞士的Charles Papon因為實在不喜歡Verilog/VHDL，也對
新誕生的Chisel不甚滿意。於是就自己發明了一套基於Scala的HDL：SpinalHDL。
而且為了證明自己這套HDL的優異之處，他打造了一套RISC-V SoC ——VexRiscv；
並且獲得了2018年度的RISC-V SoftCore大賽冠軍之銜。
爾後，Charles持續地改善VexRiscv的設計，先是完成了privilege spec，
並於2020年時拓展成了SMP的架構，成為目前開源RISC-V實做圈中，
footprint極小、又有多核心支援的Linux RISC-V SoC。
"What's new in OpenRISC"
(
https://tinyurl.com/wex66rs )
https://www.youtube.com/watch?v=BKbQj0zRIs8
↑現在說到開放的指令集架構，與CPU/SoC實作，幾乎大家都會膝跳反射地說：
「你是不是要說RISC-V？」但是其實OpenRISC，是一個從更久以前就努力地
在開放指令集架構上披荊斬棘的先鋒。脫胎於知名計算機組織課本白算盤的
DLX指令集，OpenRISC出現於2000年前後。在當時因為生態系建構的困難，
即便有下線、有Linux支援，在一般人的視野中曝光不多。但是其設計，
仍然在一些SoC中有所採用。例如Allwinner(全志)的AR100電源控制
IP，其實內部就藏有一顆早期設計的OpenRISC 1200實做。其優異的realtime
性質，也受到一些開源3D列印機採用：
https://tinyurl.com/3r5ftydy
但是OR1200終究是一顆20歲的設計了，在現代的世界當中已不敷使用。
所以有了此次講者Stafford開發的新一代的實做mor1kx，並且預計也要支援
SMP。Stafford更一間扛起了OpenRISC的編譯器等等toolchain的維運與開發。
這次，他將告訴世界：OpenRISC還活得好好的，有著堅強的生命力持續茁壯。
抱歉說了這麼多，總歸一言：
歡迎各位Tech_Job板的前輩於8/1蒞臨敝議程軌，
一同參與為數不多的「硬派」開放原始碼盛會 :-)
--
Linux is the bone of my world.
Kernel is mybody, and initramfs is myblood,
have created over a thousand Distros.
Unknown to impossibility.
Nor known to limitation.
--
※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 1.161.212.31 (臺灣)
※ 文章網址: https://webptt.com/m.aspx?n=bbs/Tech_Job/M.1627103659.A.B1D.html
※ 編輯: snaketsai (1.161.212.31 臺灣), 07/24/2021 13:18:38
1F：推 loloman : QuickLogic是收穫到怎樣意外的成果願意支援前線 07/24 13:28
小弟個人的理解是在business plan上受到了幫助，像Lattice其實因為有開源工具支援，
有一些歐洲NGO/NPO的用戶開始出現。
不過實際上這個舉措來自哪些理由，還是8/1他們兩位說明會比較完整XD
2F：推 decheng : 推呀！ 07/24 13:47
3F：推 regulator : 好像很好玩!!! 07/24 13:51
4F：推 yannkea : 推推 07/24 13:54
5F：推 cscjp6 : 推 07/24 14:16
6F：推 ptta : 推 感謝分享 意猶未盡啊！ 07/24 14:33
歡迎8/1，點文章開頭的YouTube連結，來收看完整版的 :-)
7F：推 tailau0 : 推推！ 07/24 14:35
8F：推 Yujjlin : 推推 07/24 14:49
9F：推 fxp87117 : 推用心 07/24 15:15
感謝諸位的推，也期待8/1的見面 !
※ 編輯: snaketsai (1.161.212.31 臺灣), 07/24/2021 15:32:36
10F：→ brightest : 會講到cpu pipeline/cache 之類的detail 嗎? 07/24 15:32
這個要看講者了。
畢竟每個議程是30mins ~ 1hr，而非有半天的workshop。
不確定您是好奇VexRiscv還是mor1kx，但如果有想要追問細節，
Charles跟Stafford兩位都是開源人、
對於問題也都很熱心，在會後不論Q&A或私下寄信，我想應該會願意說明一些。
也不排除他們會直接貼GitHub link，概略性地說大概哪邊到哪邊慢慢看XD
※ 編輯: snaketsai (1.161.212.31 臺灣), 07/24/2021 15:37:59
11F：推 brightest : 謝謝 補推 07/24 15:44
12F：推 FTICR : 推！不知道這些影片事後還可以看嗎? 07/24 15:53
我們近期會剪輯
13F：推 final01 : 厲害，怎麼請到這些人的，屌打其他鬼的人吧XD 07/24 16:12
14F：推 smartree : 讚 07/24 16:42
15F：推 bcew : 真的很難得耶，可惜最近學生都跑去做軟體了，在以前 07/24 17:37
16F：→ bcew : 有這些open source一定能發展的更好。 07/24 17:37
17F：推 e12518166339: 辛苦啦 07/24 17:48
18F：推 supersu1a : 大概是lattice自己的軟體太弱打不過I X，乾脆開源 07/24 18:07
19F：→ supersu1a : 讓大家一起改演算法。發現社群比內部rd還好用，所 07/24 18:07
20F：→ supersu1a : 以改口歡迎了。 07/24 18:07
21F：推 utn875 : 推！ 07/24 19:54
22F：推 G66X723 : 推推 07/24 20:07
23F：推 Chilloutt : 推推 07/24 20:37
24F：推 robert0934 : 推 07/24 21:02
25F：推 la8day : 酷… 07/24 21:29
26F：推 j900155 : 推 07/24 21:45
27F：推 doi : 推 07/25 00:29
28F：推 jasonwung : 推 07/25 01:06
29F：推 kevingo : 推！！ 07/25 01:13
30F：推 RSChiang : 推用心！ 07/25 03:56
31F：推 PingNote : 支持推！ 07/25 08:40
32F：推 Pumaer : 推推!一定會參加:) 07/25 11:31
33F：推 ToastBen : 推！ 07/25 15:31
34F：→ andyz201 : 推 07/26 10:51
35F：推 mmonkeyboyy : lattice 跟 microsemi一直都是有靠商用EDA活下去的 07/26 22:11
36F：→ mmonkeyboyy : 這次加上symbiflow 當開源就是了 07/26 22:14
37F：→ mmonkeyboyy : tim 則是借用了 ucsd的openroad流程才完全打通 rtl- 07/26 22:16
38F：→ mmonkeyboyy : to-gdsii的流程 (其實這流程還是差calibre) 07/26 22:16
39F：→ mmonkeyboyy : 其實xilinx也有開源的後端rapidwright 07/26 22:20
40F：推 KAOKAOKAO : 推 排板凳 07/30 12:43
※ 編輯: snaketsai (1.169.102.163 臺灣), 08/01/2021 01:12:26
41F：推 KAOKAOKAO : 原 PO 辛苦了，這個 track 不輸國際 workshop 08/01 11:48
感謝上面各位業界先賢的參與、捧場，小弟銘謝五內 m(_ _)m
※ 編輯: snaketsai (1.169.102.163 臺灣), 08/01/2021 19:57:36
42F：推 landattack : 謝謝你! 08/07 15:55
※ 編輯: snaketsai (1.169.195.145 臺灣), 03/13/2022 00:09:15