SlideShare a Scribd company logo
半導体製造
(TinyTapeout) に
挑戦しよう!
iHP130 版
Noritsuna Imamura
noritsuna@ishi-kai.org
本日のメニュー
• 半導体製造≒ TinyTapeout とは?
• TinyTapeout の過去の作品例紹介
• TinyTapeout でテープアウト(半導体製造)までの工程を体験
してみる
TinyTapeout とは?
デジタル・デザインを実際のチップ上で製造することを、
これまで以上に簡単かつ安価に実現する教育プロジェクトです!
https://tinytapeout.com/
デジタル・デザインとは? Verilog で書くことも可能
プロジェクト(サービス)内容
設計ツール( EDA
ツール)
• デジタル
• Web ベース設
計ツール
• OpenLANE2
• アナログ
• なし
仕様 (Pin)
• I/O
• Input 8pins
• Output 8pins
• In/Out 8pins
• Reset
• Clock 10MHz
お値段
• 半導体 + 基板
= €150 + 送料
• 1Tile( 区画 )
= €50 each
• MAX:8x2Tiles
回数
• リードタイム
• 約半年
• 4 月と 9 月
• iHP シャトル
のペース
1 区画(ユーザエリア)は?
• 1 区画: 200um x 150um
• iHP130nm プロセス
で?どのくらいってこと???
• i4004 の利用セル(ゲート)数 :1071
• 空間的には半分しか使っていない
2000 セルくらいが限界か?
• ピンが上部にしかない(次のページ参照)
• AutoRouter があまり頭良くない
i4004 使用率: 50%
PCB とは?
• プリント基板:これは初期モデル
• U1 にところに作られた ASIC が載る
• ユーザ用
• 8 DIP switch inputs x 1
• 6x2 Header Pins x 2(PMOD)
• 7seg LED
• システム用
• 9 DIP switch x 1
• ID セレクト用
• 3x2 Header Pins x 1
• Debug?
• Type-C port
• Power Supply
Web 設計ツールは?
https://wokwi.com/
projects/
354858054593504257
Verilog で書くことも可能
過去の
作品例
• こちらにリンクがあります
• https://tinytapeout.com/digital_de
sign/
• https://tinytapeout.com/runs/
Try! Make Your Chip by TinyTapeout for iHP
Try! Make Your Chip by TinyTapeout for iHP
Try! Make Your Chip by TinyTapeout for iHP
Try! Make Your Chip by TinyTapeout for iHP
テープアウト
(半導体製造)
まで体験
使ってみた感想
• 作業日数
• 4 日間:土日を 2 回
• 何を作るのか?
• ポイント:カッコいいことは
考えない!
• PCB 無しもあるので、それを
ダイソーのアクセサリー作成
キットでキーホルダーにす
るってのもあり!
• 製造することを楽しもう!
1 , GitHub テンプレートを fork する
• Github のテンプレート
• Wokwi 用
• https://github.com/TinyTapeout/ttihp-wokwi-template
• HDL(Verilog) 用
• https://github.com/TinyTapeout/ttihp-verilog-template
※ このテンプレートは、 TinyTapeout の iHP の 2025 年 9 月のシャトル
(製造)用です。
投稿するシャトル(製造)用のをお使いください。
今回は Verilog プロジェクトとします
Try! Make Your Chip by TinyTapeout for iHP
プロジェクト名をつける
ttihp25b-
tt_um_[username]_[projectname]
2 , GitHub を local に clone する
• コミット可能な形で clone してください
3-1 , info.yaml を書き換える
• Title
• プロジェクトの名前
• Author
• 自分の名前
• Discord
• Discord ID (運営からの連絡
用)
• Description
• プロジェクトの説明
• Language
• “Verilog” のままで
• Clock_hz
• 利用したいクロック数を指定
• tiles
• 必要なサイズを選択
• Top_module
• ttihp25b-tt_um_[username]_[projectname] の tt_ 以降
• Source_files
• 使用する Verilog ファイルをすべて列挙する( 1 行 1 ファイル)
3-2 , info.yaml を書き換える
3 -3 , info.yaml を書き換える
• 入力する場合はそれぞれのピン名
を入力します。
• 空欄だとエラーとなります
4-1 , GitHub Actions を有効にする
4-2 , GitHub Actions を有効にする
5 , GitHub Actions で GDS を実行する
• gds を選択します
• GDS が半導体製造のためのファイルとなります
ターゲットとなる
Branch 名を選択する
生成中はクルクル
回転する
Try! Make Your Chip by TinyTapeout for iHP
Try! Make Your Chip by TinyTapeout for iHP
6 , GitHub Actions で test を実行する
• GDS の実行ができていれば、エラーは出ません。
7 , TinyTapeout に提出 (submit) する
• TinyTapeout の HP から提出 (submit) を行う
• https://app.tinytapeout.com/projects/create
• GitHub と TinyTapeout のアカウントを紐づけられる
• ここで、支払いも行われます
Try! Make Your Chip by TinyTapeout for iHP
8 , TinyTapaout に登録される
ローカル環境
構築手順
1, Local 環境で GDS を作成する
• 毎回 github にアップロードして、ビルドを試すのでは開発効
率が非常に悪いです。
• そこで、ローカルでビルド( GDS 生成)をする方法を解説します。
• 環境
• WSL 上の Ubuntu24.04
• Docker Desktop for Windows
2, Local 環境で GDS を作成する
• 必要なソフトウェアをセットアップする
> sudo apt install python3.12-venv python3-tk librsvg2-bin pngquant
3, Local 環境で GDS を作成する
• 環境変数を設定する
export PDK_ROOT=~/ttsetup/pdk
export PDK=ihp-sg13g2
export OPENLANE_IMAGE_OVERRIDE=ghcr.io/tinytapeout/openlane2:ihp-v3.0.0.dev23
4, Local 環境で GDS を作成する
• 必要なプロジェクトを clone する
> git clone https://github.com/[username]/ttihp25b-tt_um_[username]_[projectname]
~/ttihp25b-tt_um_[username]_[projectname]
> cd ~/ttihp25b-tt_um_[username]_[projectname]
> git clone -b ttihp25b https://github.com/TinyTapeout/tt-support-tools tt
5, Local 環境で GDS を作成する
• Python 環境を整備する
> mkdir ~/ttsetup
> python3 -m venv ~/ttsetup/venv
> source ~/ttsetup/venv/bin/activate
> pip install –r ~/ttihp25b-tt_um_[username]_[projectname]/tt/requirements.txt
> pip install https://github.com/TinyTapeout/libparse-python/releases/download/0.3.1-dev1/
libparse-0.3.1-cp312-cp312-manylinux_2_17_x86_64.manylinux2014_x86_64.whl
> pip install https://github.com/TinyTapeout/openlane2/releases/download/ihp-v3.0.0.dev23/
openlane-3.0.0.dev23-py3-none-any.whl
6, Local 環境で GDS を作成する
• PDK をセットアップする
> git clone -b tt2025 https://github.com/TinyTapeout/IHP-Open-PDK $PDK_ROOT
7, Local 環境で GDS を生成する
• GDS を生成する
• 二度目以降は環境変数の設定と下記のコマンドをすれば生成可能
• source ~/ttsetup/venv/bin/activate
• verilog ファイルなどを追加した場合は create-user-config から実行すること
> cd ~/ttihp25b-tt_um_[username]_[projectname]
> ./tt/tt_tool.py --create-user-config --ihp
※Docker が動いている必要がある
️
⭕️
GDS の生成
> ./tt/tt_tool.py --harden --ihp
️
⭕️ワーニングを出力
> ./tt/tt_tool.py --print-warnings
️
⭕️
GDS を PNG で出力
> ./tt/tt_tool.py --create-png
8, Local 環境で Test を実行する
• テスト環境の構築と実行
> cd ~/ttihp25b-tt_um_[username]_[projectname]
> cd test
> pip install -r requirements.txt
⭕️テストの実行
> make -B

More Related Content

PDF
シンギュラリティサロン20211030ep
PDF
Stochastic Gradient MCMC
PPTX
PDF
機械学習 (AI/ML) 勉強会 #2 IoT編
PDF
Pdp11 on-fpga
PDF
TOPPERSプロジェクトの紹介 OSC2017 Tokyo Fall
PDF
クラウドコミュニケーションAPI Twilio&sakura.io体験ハンズオン 20180312
PDF
TOPPERS as an IoT OS(kernel)
シンギュラリティサロン20211030ep
Stochastic Gradient MCMC
機械学習 (AI/ML) 勉強会 #2 IoT編
Pdp11 on-fpga
TOPPERSプロジェクトの紹介 OSC2017 Tokyo Fall
クラウドコミュニケーションAPI Twilio&sakura.io体験ハンズオン 20180312
TOPPERS as an IoT OS(kernel)

Similar to Try! Make Your Chip by TinyTapeout for iHP (20)

KEY
PyOpenCLによるGPGPU入門
KEY
FabLab前後概観
PDF
AWS IoT EduKit ワークショップのご紹介
PDF
4xddp leanconf2014
PDF
リーンカンファレンス2014「派生開発をリーンにするXDDP」
PDF
IoTアプリ/ロボット開発をリアルタイムOSでレベルアップしませんか? ~高品質な組込み向けオープンソースを開発するTOPPERSプロジェクトのご紹介~
PDF
IoT ALGYAN ハンズオンのソースコード解説します
PDF
初めての Raspberry pi 〜プラレールをunityの世界の中で走らせよう〜 (1)
PDF
JAWSUG 20210128
PDF
Altera SDK for OpenCL解体新書 : ホストとデバイスの関係
PDF
20130126 sc12-reading
PDF
さわってみようTOPPERS/SSP
PDF
初心者がIoTアプリケーション開発した話
PDF
PDF
Debianを用いたCortex-M3マイコン開発事例のご紹介
PDF
TOPPERSプロジェクトの紹介 OSC2018 Tokyo Spring
PDF
Imaocande LT
PDF
2023-01-26_IoTに活かそう!「UNIXという考え方」.pdf
PDF
LED-Camp2「組込みシステム開発の勘所と実践」
PPTX
日本の「ものづくり」の可能性:中国深センとの比較を通して
PyOpenCLによるGPGPU入門
FabLab前後概観
AWS IoT EduKit ワークショップのご紹介
4xddp leanconf2014
リーンカンファレンス2014「派生開発をリーンにするXDDP」
IoTアプリ/ロボット開発をリアルタイムOSでレベルアップしませんか? ~高品質な組込み向けオープンソースを開発するTOPPERSプロジェクトのご紹介~
IoT ALGYAN ハンズオンのソースコード解説します
初めての Raspberry pi 〜プラレールをunityの世界の中で走らせよう〜 (1)
JAWSUG 20210128
Altera SDK for OpenCL解体新書 : ホストとデバイスの関係
20130126 sc12-reading
さわってみようTOPPERS/SSP
初心者がIoTアプリケーション開発した話
Debianを用いたCortex-M3マイコン開発事例のご紹介
TOPPERSプロジェクトの紹介 OSC2018 Tokyo Spring
Imaocande LT
2023-01-26_IoTに活かそう!「UNIXという考え方」.pdf
LED-Camp2「組込みシステム開発の勘所と実践」
日本の「ものづくり」の可能性:中国深センとの比較を通して
Ad

More from Industrial Technology Research Institute (ITRI)(工業技術研究院, 工研院) (20)

PPTX
オープンソース界隈の利用者や技術者から見たオープンソースEDAとは? What is open source EDA from the perspecti...
PPTX
ラズパイを使って作品を作ったらラズパイコンテストでKSY賞を貰って、さらに、文化庁メディア芸術祭で審査員推薦作品に選ばれてしまった件〜自作チップでラズパイ...
PPTX
PPTX
What is the world where you can make your own semiconductors?
PPTX
Kernel/VMレイヤーを自分色に染める!By ISHI会
PPTX
Principle Representation of The 8 Qubits Quantum Computer by RaspberryPi
PPTX
The Self-Contained SDR Satellite Grand Station with Raspberry Pi 3
PPTX
Self‐Contained SDR Grand Station with Raspberry Pi 3
PPTX
PPTX
PPTX
5000円で誰でも作れる新世代衛星地上局
オープンソース界隈の利用者や技術者から見たオープンソースEDAとは? What is open source EDA from the perspecti...
ラズパイを使って作品を作ったらラズパイコンテストでKSY賞を貰って、さらに、文化庁メディア芸術祭で審査員推薦作品に選ばれてしまった件〜自作チップでラズパイ...
What is the world where you can make your own semiconductors?
Kernel/VMレイヤーを自分色に染める!By ISHI会
Principle Representation of The 8 Qubits Quantum Computer by RaspberryPi
The Self-Contained SDR Satellite Grand Station with Raspberry Pi 3
Self‐Contained SDR Grand Station with Raspberry Pi 3
5000円で誰でも作れる新世代衛星地上局
Ad

Try! Make Your Chip by TinyTapeout for iHP