Помощь - Поиск - Пользователи - Календарь
Полная версия этой страницы: Проектирование ASIC
Форум разработчиков электроники ELECTRONIX.ru > Cистемный уровень проектирования > Разработка цифровых, аналоговых, аналого-цифровых ИС
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 : )
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.
ZASADA
для старта качаете любую IDE altera/xilinx (выбор чисто религиозный), подбираете подходящего размера ПЛИС и пишите прототип. язык написания тоже выбираете любой какой нравится.
Torpeda
Цитата(Зарастро @ Jan 8 2014, 02:45) *
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.

Улыбнула постановка задачи sm.gif

Ну раз система полностью цифровая, то FPGA реализация у Вас уже есть наверное?
А если прям FPGA для 50 шт не устраивает и прям ASIC хочется... а зачем? Может ASIC спутали с FPGA ?
Зарастро
Цитата(KMC @ Jan 8 2014, 07:31) *
- 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.
Torpeda
Цитата(Зарастро @ Jan 8 2014, 16:00) *
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
Цитата(Torpeda @ Jan 8 2014, 14:11) *
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.)
Torpeda
Цитата(Зарастро @ Jan 8 2014, 16:16) *
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 sm.gif
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
Цитата(Torpeda @ Jan 8 2014, 15:00) *
1) Может есть FPGA c достаточным количеством встроенной памяти? правильно указал ZASADA - есть до 115Mb... гдето в 1000 раз больше чем вам надо sm.gif
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.
ZASADA
так у вас малая партия 50-2к штук или миллионный кластер?
Torpeda
Цитата(Зарастро @ Jan 8 2014, 17:32) *
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 sm.gif
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.?
Victor®
Цитата(Зарастро @ Jan 8 2014, 17:32) *
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.


Они дешевые, когда их уже "кто-то" сделал в партии 100.000 +
Зарастро
Цитата(Torpeda @ Jan 8 2014, 15:57) *
Цена значит sm.gif
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.
Torpeda
Цитата(Зарастро @ Jan 8 2014, 20:13) *
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.

Учтите, без лицензий на тулзы фабы ничего не делают...

10$-20$ -это за штуку похоже... не понял сразу... подумал 20К$ за маски...

Всётаки какие расходы на подготовку производства включены?
для ваших 500МНц - 90нм надо а то и меньше... тут уже и пара соо тищ $ только на маски...

Если образци в НИИ, а производство где? По той-же технологии?
Зарастро
Цитата(Torpeda @ Jan 8 2014, 18:40) *
Учтите, без лицензий на тулзы фабы ничего не делают...

10$-20$ -это за штуку похоже... не понял сразу... подумал 20К$ за маски...

Всётаки какие расходы на подготовку производства включены?
для ваших 500МНц - 90нм надо а то и меньше... тут уже и пара соо тищ $ только на маски...

Если образци в НИИ, а производство где? По той-же технологии?


Расходы были среднепотолочные, стоимостью производства, в нюансах, не интересовался. НИИ позволяет выпускать от 65 нм, думается найти производителя, в наш, 14 год, не составит труда. Насчёт лицензии - этот вопрос решим, научными способами, так сказать.

Ну, часть вопросов решилась, спасибо за советы, начал таки с ПЛИСа, часть создания и испытания алгритмов практически завершена. Кто имел опыт работы с Quartus II ACDS, используя оригинальные ПЛИСы - какое расхождение между ожидание/реальность можно получить ? При эмуляции, ясное дело. Интересует теплоотдача, прежде всего.
krux
Цитата("Victor®")
Они дешевые, когда их уже "кто-то" сделал в партии 100.000 +

золотые слова.

вот стоимость изготовления масок.
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
вам нужен 130 а то и 90нм техпроцесс.
это сумма за подготовку к производству, т.е. за неё вам даже ни одного чипа не сделают.
делать будут пластину целиком и вы должны будете купить все чипы с этой пластины, включая негодные.
процент выхода годных зависит от размера чипа и сложности/корявости разводки GDSII, иногда даже на небольших чипах бывает выходит всего 30% годных

Вам всё правильно подсказывают, не загоняйтесь, пишите под FPGA.
KMC
Кластеры, криптография, энергоэффективность, нежелания проектирование под ПЛИС. Задачи свойственные bitcoin-майнерам и им подобным схемам.Вот здесь есть кое-какие интересные цифры по стоимости производства и энергоэффективности (задачи-то у вас схожие) ссылка.
Производство же через НИИ тоже, кстати, не такое дешовое. Несколько лет назад кв.мм. на 90 нм стоил что-то около 5-10 тыс. $.Но надо понимать, что максимум, что вы получите через всевозможные учебные программы и НИИ - это несколько десятков образцов из MPW.Если надо больше (хочется же ASIC за 10$). То суммы для 90 нм ориентировочно (а это почти у всех уже 300мм):
  • фотошаблоны (200-500 тыс $)
  • стоимость партии (мин около 25 пластин - от 50-75 тыс $)
  • + сопутствующие услуги фабрики, резка, утонение, корпусирование, тестирование и т.д.

Вот теперь и посчитайте, сколько надо продать ASIC, чтобы стоимость их была по 10-20 $.И еще - по статистике для цифрового дизайна (имеются ввиду профессиональные дизайн-центры) необходимо в среднем 2 итерации производства до выхода рабочего изделия (коммерческого).
Зарастро
Цитата(KMC @ Jan 8 2014, 21:04) *
Кластеры, криптография, энергоэффективность, нежелания проектирование под ПЛИС. Задачи свойственные bitcoin-майнерам и им подобным схемам.Вот здесь есть кое-какие интересные цифры по стоимости производства и энергоэффективности (задачи-то у вас схожие) ссылка.
Производство же через НИИ тоже, кстати, не такое дешовое. Несколько лет назад кв.мм. на 90 нм стоил что-то около 5-10 тыс. $.Но надо понимать, что максимум, что вы получите через всевозможные учебные программы и НИИ - это несколько десятков образцов из MPW.Если надо больше (хочется же ASIC за 10$). То суммы для 90 нм ориентировочно (а это почти у всех уже 300мм):
  • фотошаблоны (200-500 тыс $)
  • стоимость партии (мин около 25 пластин - от 50-75 тыс $)
  • + сопутствующие услуги фабрики, резка, утонение, корпусирование, тестирование и т.д.

Вот теперь и посчитайте, сколько надо продать ASIC, чтобы стоимость их была по 10-20 $.И еще - по статистике для цифрового дизайна (имеются ввиду профессиональные дизайн-центры) необходимо в среднем 2 итерации производства до выхода рабочего изделия (коммерческого).


Спасибо за ответ ! Да, что-то отдалённо похожее на bitcoin майнинг, но с немного большими затратами умственных усилий на оптимизацию алгоритмов, некоторыми математическими решениями, куда большей сложностью и иной сферой применения.
Через НИИ - я свободно могу ограниченую серию получить, но это, как выяснили, не то. Сумма существенна, посему сейчас реализую вариант на ПЛИС, благо затраты минимальные, потом будет яснее.
BarsMonster
Если вы решили первыми сделать для лайткоинов / scrypt - то уже поздно. Вы только начинаете, а конкуренты уже давно работают.
Fat Robot
Это же классная идея сделать такую коробочку. стоит эта коробка дома в углу, жужжит, лампочками мигает. Одним проводом эта коробка подключена в розетку к 220В, а другим прямиком к банковскому счету по RJ45 и протоколу tcp/ip. И пока коробка жужжит, сумма на банковском счете пухнет. И делать почти ничего не надо: пей чай, на лампочки поглядывай, за проводами следи и фантазируй, как богатство тратить будешь.

мне интересно, вот человек, который с одной стороны сумел разобраться в технической подоплеке этих койнов и рассуждает про asic-fpga, а с другой стороны искренне верит в вышеприведенную фабулу... что у него в голове? какое образование? какие книги он читает? какое кино смотрит? какие лекарства принимает? не, серьезно.. ведь, судя по форуму, число таких акул коробочного бизнеса и одновременно просто очень умных людей неуклонно растет. может с экологией что-то не так?

чудно все это.
alexPec
Цитата(Fat Robot @ Jan 18 2014, 21:56) *
Это же классная идея сделать такую коробочку. стоит эта коробка дома в углу, жужжит, лампочками мигает. Одним проводом эта коробка подключена в розетку к 220В, а другим прямиком к банковскому счету по RJ45 и протоколу tcp/ip. И пока коробка жужжит, сумма на банковском счете пухнет. И делать почти ничего не надо: пей чай, на лампочки поглядывай, за проводами следи и фантазируй, как богатство тратить будешь.


На сколько я знаю, не так то просто сделать чтобы даже электричество, потраченное на вычисления, окупилось этими биткоинами. Я думаю специальная это фишка биткоины и нужны они чтобы выделить тех кто сделал технологические/алгоритмические прорывы. Пока их у всех понемногу - все спокойно, как у кого-то больше стало - будут под того копать, что, откуда и т.д. Так что халявы вряд ли дождемся. За миллион все таки придется вспотеть ))

Цитата
ведь, судя по форуму, число таких акул коробочного бизнеса и одновременно просто очень умных людей неуклонно растет


Вот это действительно странно, вроде умные люди... А вот просто интересно, кто-то сколотил на этом состояние?
Fat Robot
Угу.. скоро, похоже, включат их в программу специальной олимпиады.

Цитата(alexPec @ Jan 19 2014, 18:23) *
специальная это фишка биткоины


Я интересовался здесь
http://electronix.ru/forum/index.php?showt...115920&st=0

1 (один) специалист ответил, что реально занимался вопросом c неудовлетворительным, по его мнению, результатом. но может есть, конечно, подпольные миллионеры-молчуны.

мое подозрение, что биткойн это не более чем хорошая тема для бесед в косметическом салоне. что, однако не исключает изобилие зачарованных прохожих, которые на разных интернет-форумах, посвященных электро-движущим силам повторяют одну и ту же мантру: asic-fpga-hash-fork-gpu-sha-перегревается.. их бы энергию, да в мирных целях

Цитата(alexPec @ Jan 19 2014, 18:23) *
А вот просто интересно, кто-то сколотил на этом состояние?

digital
Цитата(alexPec @ Jan 19 2014, 21:23) *
Вот это действительно странно, вроде умные люди... А вот просто интересно, кто-то сколотил на этом состояние?



суммарный объем денежной массы битиков около 2млрд$, есть кучка миллионеров, никто (ну кроме их жадности) пока не мешает выводить бабло, но кого я знаю, вовлечены в эту гонку и на всю прибыль покупают еще круче железо,

как и в золотую лихорадку, поднимались в основном не золотоискатели, а те кто обеспечивал им орудия труда или помогал тратить их бабло.sm.gif


Цитата(Fat Robot @ Jan 18 2014, 21:56) *
Это же классная идея сделать такую коробочку. стоит эта коробка дома в углу, жужжит, лампочками мигает. Одним проводом эта коробка подключена в розетку к 220В, а другим прямиком к банковскому счету по RJ45 и протоколу tcp/ip. И пока коробка жужжит, сумма на банковском счете пухнет. И делать почти ничего не надо: пей чай, на лампочки поглядывай, за проводами следи и фантазируй, как богатство тратить будешь.



угу, только бабло снимают только те кто первые запустили, либо те кто первым продали, потом (буквально 2-4 месяца) все это железо можно выкидывать в помойку, либо продать тем кто считать не умеют, профит.
Fat Robot
Чтобы самому лучше понимать идею биткойнов, попытаюсь извлечь из вашего содержательного ответа основные тезисы:

Цитата(digital @ Jan 25 2014, 13:28) *
- объем денежной массы
- кучка миллионеров
- бабло
- прибыль
- золотоискатели
- бабло
- бабло
- в помойку
- профит


Ну теперь всё более-менее встало на свои места.
alexPec
Цитата(Fat Robot @ Jan 25 2014, 23:07) *
Цитата(digital @ Jan 25 2014, 13:28) *
- объем денежной массы
- кучка миллионеров
- бабло
- прибыль
- золотоискатели
- бабло
- бабло
- в помойку
- профит


Да уж, от души посмеялся lol.gif
digital
Цитата(Fat Robot @ Jan 25 2014, 23:07) *
Чтобы самому лучше понимать идею биткойнов, попытаюсь извлечь из вашего содержательного ответа основные тезисы:



Ну теперь всё более-менее встало на свои места.


Ну в общем вы конечно правы , это бабло и ради бабла, как говоритсья ничего личного sm.gif
Для просмотра полной версии этой страницы, пожалуйста, пройдите по ссылке.
Invision Power Board © 2001-2024 Invision Power Services, Inc.