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Aegis – 开源FPGA硅片 -- Aegis – open-source FPGA silicon

文章摘要

MidstallSoftware在GitHub上开源了一个名为Aegis的FPGA硅项目,该项目致力于提供开源的FPGA硬件解决方案。

文章总结

GitHub项目:MidstallSoftware/aegis - 开源FPGA芯片项目

项目概述

Aegis是一个从硅片层面完全开源的FPGA项目,由MidstallSoftware团队开发。与现有开源FPGA项目(如IceStorm、Apicula)不同,Aegis不仅提供开源工具链,还实现了从架构设计到芯片制造的完整开源流程。

核心特点

  1. 全开源架构

    • 包含可参数化的FPGA器件设计,支持LUT4、BRAM、DSP、SerDes和时钟管理单元
    • 通过开源PDK(工艺设计套件)和wafer.space等晶圆代工服务实现流片
  2. 首款器件Aegis Terra 1

    • 采用GF180MCU工艺
    • 资源规格:
      • LUT4:约2880个
      • BRAM(128x8):128个单元
      • DSP18(18x18 MAC):64个单元
      • I/O焊盘:224个
      • SerDes:4组
      • 时钟单元:2个(8输出)
  3. 完整工具链

    • 支持从设计综合到位流生成的全流程: shell yosys -c synth.tcl # 设计综合 nextpnr-aegis-terra_1 # 布局布线 terra_1-pack # 位流生成 terra_1-sim # 仿真验证
  4. ASIC流片支持

    • 提供从RTL到GDSII的完整流程: shell nix build .#terra-1-tapeout # 生成可提交代工厂的GDS2文件

技术架构

  • 采用ROHD(Dart HDL框架)生成可综合的SystemVerilog代码
  • 类Xilinx架构设计:
    • CLB:LUT4 + D触发器 + MUXCY进位链
    • 分块结构:CLB + 四向路由选择器
    • 配置通过串行移位寄存器链加载

开发与构建

  • 基于Nix构建系统(需启用flakes功能)
  • 示例构建命令: shell nix build .#terra-1 # 生成IP核 nix develop # 进入开发环境

项目状态

  • 许可证:Apache-2.0
  • 关注度:93 stars | 1 fork
  • 主要语言:Dart(55.1%)、Rust(19.7%)、Nix(14.2%)

该项目代表了开源硬件领域的重要突破,首次实现了从FPGA架构设计到物理实现的完整开源生态。

项目地址

评论总结

这篇评论主要围绕开源FPGA项目Aegis展开讨论,观点呈现多元化:

  1. 支持与赞赏观点
  • 认为该项目填补了开源工具链的关键空白:"Aegis是首个可审计架构本身的项目,对需要完整信任链的硬件开发者至关重要"(mosaibah)
  • 初学者认为项目展示了完整的芯片开发流程:"令人惊叹地看到了硅开发的全流程,包括nix依赖和构建步骤"(smj-edison)
  1. 技术局限讨论
  • 指出开源FPGA普遍缺乏关键IO功能:"所有开源项目都缺少优质设计所需的IO,既没有serdes硬件也没有DDR IO单元"(Bluebirt)
  • 关注实际性能表现:"好奇LUT4架构在密度方面如何与GF180商业产品竞争"(mosaibah)
  1. 替代方案对比
  • MorphleLogic提出异步门阵列方案:"我们制造包含100亿晶体管的晶圆级集成芯片,速度可达12GHz"(morphle)
  • 同时指出小规模测试芯片的局限性:"像Aegis这样的测试芯片每片约10美元,但终究只是测试芯片"(morphle)
  1. 相关补充
  • 提醒存在同名开源认证软件:"有个同名的开源认证器软件"(dizhn)
  • 简单支持表态:"太棒了,给我预定几个"(blowback)

注:所有评论均未显示评分(None),主要技术讨论集中在IO功能完整性、架构可审计性和实际量产可行性等方面。