Tampereen yliopiston ja seitsemästä suomalaisyrityksen SoC Hub -konsortio on saanut valmiiksi jo toisen järjestelmäpiirinsä, jonka valmistuksesta vastaa taiwanilainen TSMC. Valmista pitäisi tulla ensi helmikuuhun mennessä. Myös kolmas piiri on jo suunnittelussa ja menee tuotantoon ensi syksynä.

Business Finlandin rahoittamassa suunnitteluprojektissa kehitetään kaikkiaan kolme järjestelmäpiiriä vuoden 2023 loppuun mennessä. Ensimmäinen Ballast-niminen piiri saatiin valmiiksi jo loppuvuodesta 2021 ja piirit valmistuivat kesäkuussa 2021.

Ensimmäisen piirin menestyksekkään toteutuksen ja tavoitteet ylittäneiden ominaisuuksien ansiosta keskityttiin toisen piirin kehitystyössä uusien IP-lohkojen kehitykseen. Myös ohjelmoitava DMA-kontrolleri, LP-DDR2-muistikontrolleri ja High Speed Serdes -tietoyhteys suunniteltiin, verifiointiin ja valmistetaan osana uutta piiriä.

Tackle on pinta-alaltaan neljä neliömillimetriä. Piirin valmistuksessa käytetään TSMC:n 22 nanometrin Ultra Low Leakage -puolijohdeprosessia. Piiri paketoidaan 88-pinniseen QFN-koteloon. Uusimman Tackle-piirin kohdalla luotiin myös kokonaan uusi SoC-alusta ja kehitettiin liitettävyyttä.

Sen yhteydessä kehitetyt uudet IP-lohkot ovat olennaisia myös projektin kolmannelle Headsail-piirille, jossa keskitytään matalan tehon suurteholaskentaan. Se lähetetään tuotantoon ensi syksynä. Myös Tackle-piirin kehittämisessä sovellettu ketterä projektimenetelmä mahdollisti valmistumisen pysymisen aikataulussa.

Taclen osalta RTL-suunnittelussa ja laitteistonläheisessä ohjelmistokehityksessä automaatiota lisättiin käyttämällä ja kehittämällä avoimeen lähdekoodiin perustuvaa Kactus2 IP-XACT-työkalua, joka on Tampereen yliopiston tutkijoiden kehittämä.

’’Projektille elintärkeät toimintaedellytykset kuten infrastruktuuri ja sopimusympäristö saatiin kuntoon jo ensimmäisen piirin kehityksen aikana, ja sen ansiosta toisen Tackle-järjestelmäpiirin kehitys pystyttiin aloittamaan nopeasti heti projektin ensimmäisen vaiheen jälkeen’’, kertoo tietotekniikan professori Timo Hämäläinen Tampereen yliopistosta.

Tampereen SoC Hubin projektikonsortioon kuuluvat Tampereen yliopisto, Nokia, CoreHW, VLSI Solution, TTTEch Flexibilis, Procemex, Wapice ja Cargotec. Tiimi on kiinnostunut nopeasta piirisuunnitteluprosessista, ja projektin johtoajatuksena onkin kehittää uusi piiri aina vuosittain, jonka ansiosta piirien kehitystyö tapahtuu limittäin.

Lisää: Soc Hub (LINKKI) ja aiemmat keskuksen hankkeisiin liittyvät uutiset Uusiteknologia.fi:ssä (LINKKI).

Kuva: Uusimman Tackle-piirin layout-kuvia.