Проектирование ASIC, рекомендации Опции

[Зарастро]

Доброго времени суток ! Стоит задача - создание ASIC, для специфических криптографических нужд. Система полностью цифрая. Частота ~0.2-0.4 Ghz, ~ 50-100к ЭВ выч. части, достаточно упитанная SRAM (~140 кбайт) на борту.

Опыта разработки ASIC нет, посему прошу совета. Чтобы проще было что-то рекомендовать дам стартовые данные: образование высшее, физическое, но далёкое от радиоэлектроники (теоретик), базовые знания о аналоговых/цифровых системах присутствуют, время/силы/ресурсы тоже.

Что интересует:
1. Софт, могущий провести необходимые операции от моделирования принципиальной схемы до трассировки, с максимальным соотношением (результат/усилия на освоение + возможность реш(и/а)ть задачи такого рода). Вопросы лицензии по очевидным причинам волнуют мало, лишь бы был какой-нибудь выход : )
Знаком с Multisim, Electroniс Workbench (касательно), пока планируется в качестве инструмента использовать accel p-cad, но много сомнений.
2. Возможно примеры разработки аналогичных (хотя бы по компоновке) устройств, если есть с разбором. На чужих ошибках учиться, всё же, легче.
3. Какие предприятия/заводы могут позволить себе принять заказ на малую партию(50-2к), ваш опыт в аналогичных мероприятиях.
4. Возможные подводные камни, костыли. Или что-то вроде этого, информацию отфильтрую, если что.

За дельные ответы буду превелико благодарен : )

Сообщение отредактировал Зарастро - Jan 7 2014, 22:49

[KMC]

- создание ASIC
- для специфических криптографических нужд
- опыта разработки ASIC нет
- образование далёкое от радиоэлектроники (теоретик)
- планируется в качестве инструмента использовать accel p-cad

Я вот дам такой совет - займитесь тем делом, которое умеете лучше всего и которое по возможности приносит вам деньги и удовольствие.
А если очень хочется, времени свободного и желения много - для начала спроектируйте и проверьте работу прототипа на ПЛИС. Денег много сбережете, если желание пропадет.

Основные подводные камни:
1) Свободные средства в размере от нескольки млн рублей (изготовление, корпусировка, тестирование ИС).
2) Для разработки в нашей стране криптографических средст необходима лицензия ФСБ.
3) Наличие знаний и навыков(реального, а не теоритического опыта) в области разработки ИС у Вас или желающих Вам помочь в этом непростом деле.

[Зарастро]

- создание ASIC
- для специфических криптографических нужд
- опыта разработки ASIC нет
- образование далёкое от радиоэлектроники (теоретик)
- планируется в качестве инструмента использовать accel p-cad

Я вот дам такой совет - займитесь тем делом, которое умеете лучше всего и которое по возможности приносит вам деньги и удовольствие.
А если очень хочется, времени свободного и желения много - для начала спроектируйте и проверьте работу прототипа на ПЛИС. Денег много сбережете, если желание пропадет.

Основные подводные камни:
1) Свободные средства в размере от нескольки млн рублей (изготовление, корпусировка, тестирование ИС).
2) Для разработки в нашей стране криптографических средст необходима лицензия ФСБ.
3) Наличие знаний и навыков(реального, а не теоритического опыта) в области разработки ИС у Вас или желающих Вам помочь в этом непростом деле.

Спасибо за ответы ! Делом, которое удаётся лучше всего - занимаюсь, всё хорошо. Это дополнительно. На ПЛИС были проверены отдельные элементы алгоритма (в виде виртуального моделирования), особой сложности не возникло. Моделировать итоговый на реальной ПЛИС сложновато, ввиду больших требований к аппаратной платформе выч. части, да и бесполезности, как кажется.

Опять же - задачи по созданию (точнее программированию) FPGA не являются приоритетными, их возможности недостаточны.

Насчёт лицензии - это не промышленное производство, тем более - не в России (и я не там живу), так что всё возможно проводить под чёрным флагом.

Ах да, забыл упоминуть - почему именно ASIC. Устройство занимается непрерывными ресурсоёмкими вычислениями, которые нужно максимально оптимизировать. Т.е. это не контроллер для генерации ключей, скажем так.

Сообщение отредактировал Зарастро - Jan 8 2014, 12:04

[Torpeda]

Опять же - задачи по созданию (точнее программированию) FPGA не являются приоритетными, их возможности недостаточны.
Ах да, забыл упоминуть - почему именно ASIC. Устройство занимается непрерывными ресурсоёмкими вычислениями, которые нужно максимально оптимизировать. Т.е. это не контроллер для генерации ключей, скажем так.

1) Цифра которая работает в FPGA легко переносима в ASIC... ну если RTL не кривой конечно...
так что FPGA реализация - это пол работы по ASIC реализации...
2) А чем FPGA плох для ресурсоёмких вычислений?
думаю для ваших 0.6ГГц и 100К гейтов можно подобрать подходящую FPGA...
таки зачем ASIC - не понятно....

[Зарастро]

1) Цифра которая работает в FPGA легко переносима в ASIC... ну если RTL не кривой конечно...
так что FPGA реализация - это пол работы по ASIC реализации...
2) А чем FPGA плох для ресурсоёмких вычислений?
думаю для ваших 0.6ГГц и 100К гейтов можно подобрать подходящую FPGA...
таки зачем ASIC - не понятно....

Помимо 100к гейтов там на борту ещё есть 150кб скоросной памяти, подключённой и через шину и непосредственно, к логическим узлам, время работы с ней - основное ограничение производительности схемы. Хотя реализовать сначала на FPGA, пожалуй, целесообразно, хотя раньше просто жалел время на это. Все алгоритмы есть на тех же C, отлажены вдоль и поперёк.

ASIC ещё и потому, что у отдельных узлов, по крайней мере планировалось, время простоя практически ноль - т.е. на FPGA придётся ограничивать скорость работы, во избежании перегрева, так как нельзя провести оптимизацию схемы (то же расположение элементов, теплоотдачу и т.д.)

Сообщение отредактировал Зарастро - Jan 8 2014, 12:18

[Torpeda]

Помимо 100к гейтов там на борту ещё есть 150кб скоросной памяти, подключённой и через шину и непосредственно, к логическим узлам, время работы с ней - основное ограничение производительности схемы. Хотя реализовать сначала на FPGA, пожалуй, целесообразно, хотя раньше просто жалел время на это. Все алгоритмы есть на тех же C, отлажены вдоль и поперёк.

ASIC ещё и потому, что у отдельных узлов, по крайней мере планировалось, время простоя практически ноль - т.е. на FPGA придётся ограничивать скорость работы, во избежании перегрева, так как нельзя провести оптимизацию схемы (то же расположение элементов, теплоотдачу и т.д.)

1) Может есть FPGA c достаточным количеством встроенной памяти? правильно указал ZASADA - есть до 115Mb... гдето в 1000 раз больше чем вам надо
2) Наличие отлаженных С алгоритмов не гарантирует наличие работоспособной схемы электрической принципиальной с заданными параметрами в будущем...
3) А кто сказал что FPGA работающий на максимальной частоте должен перегреваться?
А кто сказал что в FPGA нельзя контролировать расположение элементов?
А кто сказал что расположение элементов это способ уменьшить теплоотдачу?
Всё равно смысла в ASIC не вижу...не обосновано....

[Зарастро]

1) Может есть FPGA c достаточным количеством встроенной памяти? правильно указал ZASADA - есть до 115Mb... гдето в 1000 раз больше чем вам надо
2) Наличие отлаженных С алгоритмов не гарантирует наличие работоспособной схемы электрической принципиальной с заданными параметрами в будущем...
3) А кто сказал что FPGA работающий на максимальной частоте должен перегреваться?
А кто сказал что в FPGA нельзя контролировать расположение элементов?
А кто сказал что расположение элементов это способ уменьшить теплоотдачу?
Всё равно смысла в ASIC не вижу...не обосновано....

Есть, но сделать кластер из этих FPGA у меня явно не хватит денег - да и не для этого они. Насчёт контролировать в FPGA расположение элементов - вы правы, надо глубже вникнуть в вопрос.
Основной смысл ASIC - что они дешёвые, цена/штуку, и их можно заказать много, объединив в кластер. С FPGA это будет невыгодно.

[Torpeda]

Есть, но сделать кластер из этих FPGA у меня явно не хватит денег - да и не для этого они. Насчёт контролировать в FPGA расположение элементов - вы правы, надо глубже вникнуть в вопрос.
Основной смысл ASIC - что они дешёвые, цена/штуку, и их можно заказать много, объединив в кластер. С FPGA это будет невыгодно.

Цена значит
А сколько по вашему должен стоить 1 ASIC чтобы вам было выгодно?
Ну и вопросы на засыпку:
- сколько в год стоит одна лиценизия на Cadence SoC Encouner например?
- сколько стоит заказать розработку у стороннего разработчика?
- сколько стоит подготовка производства (набор масок, переделка линии тестового оборудования...) и т.п.?

[Зарастро]

Цена значит
А сколько по вашему должен стоить 1 ASIC чтобы вам было выгодно?
Ну и вопросы на засыпку:
- сколько в год стоит одна лиценизия на Cadence SoC Encouner например?
- сколько стоит заказать розработку у стороннего разработчика?
- сколько стоит подготовка производства (набор масок, переделка линии тестового оборудования...) и т.п.?

По-поводу лицензии уже писал, про чёрный флаг.
Порядка 10-20 $, в эту сумму уже включена стоимость подготовки производства и учёт размера партии.
Заказ разработки меня не интересует, это не промышленное производство управляющих устройств к микроволновкам, занимаюсь сам, без дальнейшей реализации, для внутренних нужд. Подготовка - да, внушительно, но тестовые образцы возможно изготовить в местном НИИ.

Да и возможности при реализации ASIC куда шире, чем использование готовых вентильных матриц. В частности - теплоотдача и размеры, очень актуальные, если в дальнейшем элементы планируется интегрировать кластерами.

Сообщение отредактировал Зарастро - Jan 8 2014, 16:16