إن فكرة أن أي شخص يمكنه طلب السيليكون المخصص دون إنفاق الكثير من المال لم تعد تبدو وكأنها خيال علمي: يوفر موقع wafer.space طريقة لصنع رقائقك الخاصة بتكلفة 7 دولارات لكل قالب الاستفادة من التجارب المشتركة على تقنية متطورة وموثقة. يُذكرنا هذا النهج بما كان يهدف سابقًا إلى جعل لوحات الدوائر المطبوعة أرخص، ولكنه طُبّق في مجال الدوائر المتكاملة.
في هذا التحليل، نشرح بالتفصيل كيفية عمل المبادرة، وما تقدمه الجولة الأولى على منصة GF180MCU، وما تحتاجه لتحميل تصميمك، والدور الذي يمكن أن يلعبه RISC-V إذا كنت تريد دمج معالج مفتوح المصدر في شريحتك. كما وضعنا هذه الحركة في سياق السباق نحو تصنيع أشباه الموصلات للذكاء الاصطناعي.، مع مشاريع بملايين الدولارات مثل تلك المرتبطة بـ OpenAI وTSMC والصناديق الدولية الكبيرة.
ما الذي يقترحه موقع wafer.space ولماذا الحديث عن 7 دولارات يوميًا؟
افتتحت شركة wafer.space أول عملية تصنيع مشتركة لها على تقنية GF180MCU، مع الموعد النهائي للشراء في 28 نوفمبر 2025. ويشبه الوصف الرسمي هذا المكان بـ "حديقة الصحة والسلامة المهنية للسيليكون".:تشارك الرقاقة مع الآخرين، وتحسن التكاليف، وتتلقى قوالبك المصنعة بسعر أقل بكثير من السعر التقليدي الخاص.
يجسد شعار "7 دولارات لكل قالب" الطموح: تقريب السيليكون من المطورين والمختبرات والشركات الصغيرة التي لم تتمكن في السابق من إنشاء نماذج أولية إلا على وحدات FPGA. المفتاح موجود في نموذج المكوك أو التشغيل المشترك، حيث يتم تجميع تصميمات متعددة على رقاقة واحدة لتوزيع تكاليف القناع والمعالجة.
يتم تنظيم العرض من خلال صفحة حملة CrowdSupply لـ "GF180MCU Run 1"، حيث يتم إجراء الحجز والشراء. يمكنك التحقق من ذلك على https://www.crowdsupply.com/wafer-space/gf180mcu-run-1/، نقطة الدخول لمعرفة الحصص والمواصفات والجدول الزمني.
بالنسبة لأولئك المهتمين، فإن GF180MCU عبارة عن عملية 180 نانومتر مع مواد ومكتبات موثقة علنًا؛ وتتوفر مجموعة أدوات التطوير المفتوحة الخاصة بها على https://gf180mcu-pdk.readthedocs.io/. إن توفر الوثائق والخلايا الموحدة يجعل تدفق التصميم القائم على أدوات مفتوحة المصدر قابلاً للتطبيق.، مما يقلل بشكل أكبر من حاجز الدخول للفرق الصغيرة.
كيف يعمل التشغيل المشترك لـ GF180MCU
الآلية بسيطة: يمكنك توفير تصميم يصل إلى 20 ملم2 لتكنولوجيا GF180MCU وبمجرد تصنيع الرقاقة، ستتلقى 1.000 قطعة تتوافق مع كتلتك. هذه المساحة السطحية 20 ملم2، قم بتعيين ميزانية المنطقة للمنطق والذاكرة والوسادات وأي عنوان IP تقوم بدمجه؛ هو حد سخي لوحدات التحكم أو ASICs المحددة أو وحدات التحكم الدقيقة المخصصة مع مسرعات.
التفصيل المثير للاهتمام هو أنه ليس عليك أن تبدأ من الصفر. يمكنك استخدام قالب موجود أو إنشاء الشريحة بالكامل من الصفر.بناءً على خبرتك وإطارك الزمني وطموحك. هذا يُسرّع عملية الوصول إلى السوق لمن يرغبون في التكرار بسرعة دون المخاطرة من المرة الأولى.
فيما يتعلق بالأدوات، فإن المبادرة لا تحصرك في نظام بيئي واحد: فهي تدعم مجموعات مفتوحة المصدر مثل LibreLane أو Magic أو KLayout، بالإضافة إلى سير العمل الملكية إذا كنت بالفعل جزءًا من بيئة مؤسسية. تساعد مرونة الأداة على تجنب الاحتكاك وتسمح بتدفق يتكيف مع قدرات كل فريق.سواء كنت تفضل البرامج النصية والأدوات المجتمعية أو تراخيص EDA التجارية.
ميزة أخرى هي أنه لا يلزم وجود حلقة وسادة أو وحدة معالجة مركزية مخصصة للإدارة للتسليم. يؤدي هذا إلى تبسيط التغليف المنطقي للتصميم وتجنب الارتباط بمنصات محددة.، وهو أمر مفيد للغاية عندما يكون الهدف هو دمج الحد الأدنى الضروري للتحقق من صحة الفكرة في السيليكون.
الجدول الزمني واضح: الموعد النهائي للشراء هو 28 نوفمبر 2025، وهي فترة زمنية طويلة بما يكفي لإعداد القائمة الصافية والتحقق منها وإغلاق العقد فعليًا. ويمثل هذا الإنجاز اكتمال عملية التضمين في الرقاقة المشتركة.ومنذ ذلك الحين، أصبحت عمليات التصنيع والاختبار تتبع جدول المسبك.
أدوات التصميم: من KLayout وMagic إلى Open Flows
توفر مجموعة أدوات GF180MCU PDK، المتوفرة في الوثائق العامة للمسبك، مجموعة من خيارات التصميم. تعتبر أدوات مثل Magic وKLayout بمثابة معايير للتخطيط والمراجعة المرئية.، مع مجتمعات نشطة للغاية وأمثلة وفيرة للاستخدام في العمليات الناضجة.
بالنسبة لأتمتة التوليف والمكان والطريق، يشير المرجع إلى LibreLane إلى تدفق الأدوات المفتوحة المتكاملة، مع البرامج النصية للانتقال من RTL إلى GDS. يعد هذا النهج جذابًا إذا كنت تريد إمكانية إعادة الإنتاج وخطوط أنابيب CI.:يمكن للبرنامج النصي نفسه الذي يتم تشغيله على الكمبيوتر المحمول الخاص بك أن يعمل على خادم وينتج نفس النتيجة.
إذا كنت تعمل بالفعل مع EDA التجارية، فلن تكون مقيدًا: يمكنك استخدام سير العمل الخاص بك للتحقق الرسمي والتوقيت والإغلاق المادي وتصدير GDS النهائي المتوافق مع GF180MCU. إن توافق PDK مع أدوات السوق يضمن عدم اضطرار الشركات إلى إعادة تدريب فرقها. ولا إعادة إنشاء المكتبات من الصفر.
نصيحة عملية للفرق الصغيرة: ابدأ بقالب بسيط أو نظام على رقاقة تم التحقق منه، وأضف عنوان IP الخاص بك، وقم بالتحقق من صحة ذلك باستخدام مقاعد اختبار عدوانية. تعتبر تكاليف المكوك تنافسية، ولكن كل دورة من دورات السيليكون لا تزال تتطلب انضباط التحقق.إن استثمار الوقت في الاختبار سيوفر عليك المتاعب بعد التسجيل.
RISC-V كهندسة جاهزة للتكامل
إذا كانت شريحتك تتطلب معالجًا مدمجًا، فإن RISC-V هو الخيار الأمثل. إنها بنية مجموعة تعليمات معيارية، قابلة للتوسعة، وخالية من الترخيص، وُلدت في بيركلي، وتُستخدم الآن في مجموعة واسعة من المنتجات. تتراوح الأمثلة من وحدات التحكم الدقيقة CH32V003 التي يبلغ سعرها 0,10 دولار إلى مبادرات الحوسبة الفائقة في عموم أوروبا.، وحتى محطات العمل ذات 64 نواة بسرعة 2 جيجاهرتز في المجال المهني.
يتناسب RISC-V بشكل جيد للغاية في سيناريوهين مفيدين لهذا النوع من التشغيلات: كنواة ناعمة في FPGA للنماذج الأولية السريعة، وكوحدة معالجة مركزية مدمجة في نظام SoC 180nm للتحكم والمهام العامة. حتى باعتبارها آلة افتراضية برمجية عالية الأداء، فقد أثبتت RISC-V تنوعها.، مما يسمح لك بالتحقق من صحة مجموعة البرامج الخاصة بك قبل الحصول على السيليكون الحقيقي.
بالإضافة إلى ذلك، فإن نظامها البيئي المفتوح يجعل من السهل إعادة استخدام سلاسل الأدوات، وأدوات تصحيح الأخطاء، وأنظمة التشغيل في الوقت الحقيقي دون الحاجة إلى الاعتماد على الترخيص. لمزيد من المعلومات والموارد، الموقع الرسمي هو https://riscv.org، نقطة بداية جيدة لاختيار النواة والإضافات ودعم البرامج.
التواريخ والكميات والمساحة والمتطلبات: الأساسيات
لتلخيص العرض: لديك حتى 28 نوفمبر 2025، لإتمام عملية الشراء وتأمين مكانك على رقاقة GF180MCU المشتركة. يمكن أن يستغرق التصميم ما يصل إلى 20 ملم2 وبعد التصنيع سوف تحصل على 1.000 وحدة، وهو مبلغ مثالي للتحقق أو مجموعات التطوير الداخلية أو العروض التوضيحية الأولى للعملاء.
لا تفرض المنهجية حلقة لوحة ثابتة أو وحدة تحكم إدارية، مما يمنحك حرية تحديد أولويات منطقك أو عنوان IP الخاص بك. يمكنك البدء بقالب موجود لتقليل المخاطر أو إنشاء كل شيء مخصصًا إذا كان فريقك يتمتع بالخبرة بالفعل. في الإغلاقات والتحقق المادي.
في خط الأنابيب، يقومون بدمج الأدوات المفتوحة مثل LibreLane وMagic وKLayout مع المرافق الملكية بشكل جيد، طالما أن النتيجة هي GDS والتحقق المتوافق مع PDK 180nm. إن الوثائق العامة لـ GF180MCU PDK الموجودة على https://gf180mcu-pdk.readthedocs.io/ هي المفتاح لإزالة أي شكوك. حول قواعد التصميم والطبقات والمكتبات والمعلمات الكهربائية.
ونعم، الرسالة التي تنتشر في المجتمع - "7 دولارات للنرد" - يمكن فهمها بشكل أفضل في سياق سباق مشترك: يتعلق الأمر بإضفاء الطابع الديمقراطي على الوصول إلى السيليكون من خلال افتراض أنك تتقاسم الرقاقة والتكاليف مع التصميمات الأخرى.، وهو نموذج أثبت كفاءته وينقل فلسفة التعاون التي أثبتت نجاحها بالفعل في تصنيع لوحات الدوائر المطبوعة إلى الشريحة.
السياق الصناعي: من "حديقة الصحة والسلامة المهنية للسيليكون" إلى جنون رقائق الذكاء الاصطناعي
وفي حين تعمل مبادرات مثل wafer.space على دفع الوصول إلى السيليكون أفقياً، ففي الطرف الآخر من الطيف، يتم نقل جبال من رأس المال لتأمين القدرة التصنيعية من الجيل التالي التي تركز على الذكاء الاصطناعي. وبحسب تقارير متعددة، أطلق الرئيس التنفيذي لشركة OpenAI سام ألتمان حملة لجمع التبرعات لبناء شبكة مصانع وتأمين شرائح مخصصة لنماذجه..
وفي أحد المقترحات المعلنة، ستكون الأطراف الرئيسية المهتمة هي G42 (تكتل الذكاء الاصطناعي من أبو ظبي) ومجموعة SoftBank (مالكة ARM)، مع استثمار يقدر بما يتراوح بين 8.000 مليارات دولار و10.000 مليارات دولار لنشر قدرات مخصصة. وفي موازاة ذلك، أفادت تقارير أن محادثات تجري لجمع ما بين خمسة وسبعة مليارات دولار. تهدف هذه الخطوة إلى توسيع البنية التحتية العالمية لأشباه الموصلات التي تركز على الذكاء الاصطناعي بشكل كبير.
تتناقض هذه الأشكال المذهلة مع روح المكوك الذي يمكن الوصول إليه، لكنها ترسم نفس الخلفية: الطلب على الحوسبة بالذكاء الاصطناعي محدود بسبب نقص وحدات معالجة الرسومات، ضرورية لتدريب وتشغيل النماذج الكبيرة بسبب قدرتها على إجراء عمليات ضرب المصفوفات بالتوازي.
في هذا السيناريو، تعد شركة TSMC - أكبر مصنع مستقل في العالم - محورًا صناعيًا تعتمد عليه شركات مثل Nvidia وApple وIntel وAMD لإنتاج أنظمة SoC ووحدات المعالجة المركزية ووحدات معالجة الرسومات. وتؤكد مشاركة شركة TSMC والمستثمرين الدوليين مثل الإمارات العربية المتحدة على الطبيعة الاستراتيجية للتصنيع، مع آثار جيوسياسية وتنظيمية واضحة.
الولايات المتحدة، إدراكًا منها لأهمية أشباه الموصلات في الاقتصاد الرقمي والأمن القومي، عززت دعمها المحلي: أعلنت إدارة بايدن عن تخصيص 5.000 مليارات دولار للبحث والتطوير في تقنيات أشباه الموصلات. وزادت الرقابة على الاستثمارات الأجنبية في القطاعات الحيوية. بالتوازي مع ذلك، تستثمر شركة تايوان لتصنيع أشباه الموصلات 40.000 مليار دولار في مصنعها في أريزونا، وهو أحد أكبر استثمارات رأس المال الأجنبي في تاريخ البلاد.
بالنسبة لأولئك الذين سيستفيدون من GF180MCU، فإن هذا الاتجاه الكلي مهم لأنه يعمل على استقرار سلاسل التوريد، ويقصر أوقات التنفيذ، ويعزز توحيد معايير PDK المفتوحة. إن وجود مسار للنماذج الأولية "منخفض التكلفة" لا يتنافس مع "المستوى العالي" من 5 نانومتر و3 نانومترولكن كلا العالمين يتبادلان التغذية العكسية ويعززان النظام البيئي.
نصائح عملية للوصول في الوقت المحدد لإخراج الشريط
تنظيم المشروع إلى مسارين: المواصفات والتحقق من جهة، والإغلاق الفعلي من جهة أخرى. تجميد مجموعة التعليمات (إذا كنت تستخدم RISC-V) وتحديد الواجهات من البدايةلتجنب التغييرات في اللحظة الأخيرة التي تؤدي إلى تعقيد عملية التنسيب والطرق.
أعد استخدام عنوان IP المثبت عندما يكون ذلك منطقيًا: غالبًا ما تكون UART وSPI وI2C والمؤقتات وGPIO متاحة في المستودعات المفتوحة. خصص مواردك للمميز (المسرع، الفلتر، معالج الإشارة الرقمية، التشفير، إلخ.)، ولا تقم بإعادة اختراع العجلة على الأجهزة الطرفية الأساسية.
قم بأتمتة كل ما يمكنك فعله باستخدام البرامج النصية: التوليف، وP&R، وDRC، وLVS، وتوليد GDS. يقلل خط الأنابيب القابل للتكرار من الخطأ البشري ويسرع التكرارات. عندما تنشأ انتهاكات للقواعد أو مشكلات تتعلق بالتوقيت.
في مرحلة ما بعد التحقق من صحة السيليكون، خطط لإحضارك الآن: ما هي الحزمة التي ستستخدمها، وكيف يتم تشغيلها، وما هي دبابيس الاختبار التي ستحتاجها، وما هو الحد الأدنى من البرامج الثابتة التي سيتم تحميلها في المرة الأولى. كلما كانت خطة مختبرك أكثر وضوحًا، كلما قل الوقت الذي تضيعه عند وصول 1.000 قطعة..
تعمل حركة wafer.space على جلب السيليكون إلى الفرق من جميع الأحجام، وهي تفعل ذلك وفقًا لقواعد واضحة: مساحة 20 ملم2, 1.000 وحدة والموعد النهائي هو 28 نوفمبر 2025مع وجود مجموعة أدوات تطوير برمجية مفتوحة مثل GF180MCU، وأدوات سهلة الاستخدام (مثل LibreLane وMagic وKLayout وسير عمل خاصة)، فإن الباب مفتوح أمام العديد من التصاميم الحالية في وحدات FPGA للانتقال إلى عالم ASIC. في الوقت نفسه، وفي الطرف الآخر من الطيف، تدفع مشاريع الذكاء الاصطناعي الضخمة والاستثمار الجيوسياسي في أشباه الموصلات الصناعة نحو زيادة قدرتها الإنتاجية وتحسين عملياتها. بين هذين الطرفين، يجري بناء جسر يسمح بالابتكار من القاعدة إلى القمة دون إغفال الموجة القادمة من الأعلى.