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Makerの「道具」としてのLSI 
~「LED点滅用のLSIをつくって 
Lチカをやってみた」のココロ~ 
秋田純一(@akita11) 
Interface Device Laboratory, Kanazawa University ht...
こんな動画をつくってみました 
https://www.youtube.com/watch?v=A188CYfuKQ0 
http://www.nicovideo.jp/watch/sm23660093 
2014/11/25 Interfac...
Contents 
Lチカ:555、マイコン、専用LSI 
CMOS 0.18um 5Al 
2.5mm x 2.5mm 
RingOSC x 1001 
T-FF (Div) 
2014/11/25 Interface Device Lab...
ニコ動でいただいたコメント 
 こっから? 
 ニコ技界のTOKIO 
 ゲートの無駄遣い 
 ここから!!? 
 ひでえ、勿体ない使い方wwwww 
 マジかよ。レジストレベルの設計とかガチすぎる。 
 無駄遣い過ぎるだろw 
...
なんでこんなアホなことを? 
LSIは「道具」になりきっているか? 
オレLSI 
「作る?ちょっとそこまでは・・・」「使うけど・・・」 
他の技術はどうなってきたか? 
マイコン:H8→Arduino 
プリント基板:業務用→アマ...
技術が「道具」になると・・・ 
プロの道具→アマも使える道具 
ユーザの「幅」が広がる 
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その中から「イノベーション」が起こりうる 
(L.Fleming, "Perfecting Cr...
LSIじゃないとできないこと・・・? 
さきほどの動画のコメント(つづき) 
(FPGAでは)いかんのか? 
俺はFPGAで我慢することにする 
いや、そこまでは必要ないです 
量産品すらFPGA使う時代に専用LSI・・・ 
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MakerがLSIを「つくる」ためのハードル 
設計CAD 
Cadence/Synopsys: 高すぎ、高機能すぎ 
製造方法 
高すぎ、時間かかりすぎ(1000万円・半年) 
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ユーザ・コミュニティ 
現状は...
設計CAD:フリーウエアでも可能? 
高度なツールは、ホビーには多機能すぎる 
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Inkscapeでレイアウト設計してみた 
2014/11/25 Interface Device Laboratory, Kan...
製造方法:Makerでもできる? 
北九州学研都市のクリーンルーム 
クリーンルームの設備が時間単位で利用できる 
使い方も指導してもらえる 
(一通りLSIをつくると2週間くらい、20万円くらい) 
2014/11/25 Interf...
LチカLSI ver2 
タッチセンサ 
光センサ 
http://www.nicovideo.jp/watch 
※北九州学術研究都市共同研究開発センターの半導体試作施設において、 
(一財)ファジィシステム研究所の協力の下、他大学学生のLS...
オレLSI:オレ的マイコンへ 
0: 23a0 movs r3, #160 ; 0xa0 
2: 05db lsls r3, r3, #23 
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6: 4f0c ldr r7, [pc, #4...
オレLSI:アナログLSI 
男はだまって555 
CMOS 0.18um 
1P5M 
CMPx2+DFF+DisChgTr 
※製造中 
2014/11/25 Interface Device Laboratory, Kanazawa U...
Maker的に期待したい製造方法 
ミニマルファブ 
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MakerでオレLSIをつくってみたい 
情報収集・整理 
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http://j.mp/make_lsi 
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LSIが道具になるとは・・・ 
『3Dプリンタは、私たちに「何をつくりたいの 
か」を問いかけているのです。』 
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オンラインでゆるくつながる 
モチベーションに基づいて、できる範囲で 
(といいつつ、けっこう熱中しちゃう) 
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Makerの「道具」としてのLSI ~「LED点滅用のLSIをつくって   Lチカをやってみた」のココロ~(MakerFaireTokyo2014)

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2014/11/24のMakerFaireTokyo2014のプレゼンステージでお話させていただいたスライドです。

Published in: Engineering
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Makerの「道具」としてのLSI ~「LED点滅用のLSIをつくって   Lチカをやってみた」のココロ~(MakerFaireTokyo2014)

  1. 1. Makerの「道具」としてのLSI ~「LED点滅用のLSIをつくって Lチカをやってみた」のココロ~ 秋田純一(@akita11) Interface Device Laboratory, Kanazawa University http://ifdl.jp/
  2. 2. こんな動画をつくってみました https://www.youtube.com/watch?v=A188CYfuKQ0 http://www.nicovideo.jp/watch/sm23660093 2014/11/25 Interface Device Laboratory, Kanazawa University http://ifdl.jp/
  3. 3. Contents Lチカ:555、マイコン、専用LSI CMOS 0.18um 5Al 2.5mm x 2.5mm RingOSC x 1001 T-FF (Div) 2014/11/25 Interface Device Laboratory, Kanazawa University http://ifdl.jp/
  4. 4. ニコ動でいただいたコメント  こっから?  ニコ技界のTOKIO  ゲートの無駄遣い  ここから!!?  ひでえ、勿体ない使い方wwwww  マジかよ。レジストレベルの設計とかガチすぎる。  無駄遣い過ぎるだろw  贅沢というかなんというか  え?まじでここからかよ」wwww」」  IC版FusionPCB的なところが現れれば・・・  (FPGAでは)いかんのか?  俺はFPGAで我慢することにする  いや、そこまでは必要ないです  量産品すらFPGA使う時代に専用LSI・・・  アマチュアはFPGAで良いんだよなぁ・・・w 2014/11/25 Interface Device Laboratory, Kanazawa University http://ifdl.jp/
  5. 5. なんでこんなアホなことを? LSIは「道具」になりきっているか? オレLSI 「作る?ちょっとそこまでは・・・」「使うけど・・・」 他の技術はどうなってきたか? マイコン:H8→Arduino プリント基板:業務用→アマチュア 3Dプリンタ:業務用→フィギュア 動画編集:映画→YouTube/ニコ動 「消費者」→「Maker」へ 2014/11/25 Interface Device Laboratory, Kanazawa University http://ifdl.jp/
  6. 6. 技術が「道具」になると・・・ プロの道具→アマも使える道具 ユーザの「幅」が広がる 作品の「幅」も広がる 市場の「幅」も広がる その中から「イノベーション」が起こりうる (L.Fleming, "Perfecting Cross‐Pollination", Harvard Business Review, Vol.82, No.9, pp.22-24 (2004)) 2014/11/25 Interface Device Laboratory, Kanazawa University http://ifdl.jp/
  7. 7. LSIじゃないとできないこと・・・? さきほどの動画のコメント(つづき) (FPGAでは)いかんのか? 俺はFPGAで我慢することにする いや、そこまでは必要ないです 量産品すらFPGA使う時代に専用LSI・・・ アマチュアはFPGAで良いんだよなぁ・・・w ・・・LSIをつくらないとできないこと、は・・・? 電子回路と物理現象との界面=センサ? 2014/11/25 Interface Device Laboratory, Kanazawa University http://ifdl.jp/
  8. 8. MakerがLSIを「つくる」ためのハードル 設計CAD Cadence/Synopsys: 高すぎ、高機能すぎ 製造方法 高すぎ、時間かかりすぎ(1000万円・半年) NDAが厳しすぎ ユーザ・コミュニティ 現状は専門家ばかり・・・閉塞感 2014/11/25 Interface Device Laboratory, Kanazawa University http://ifdl.jp/
  9. 9. 設計CAD:フリーウエアでも可能? 高度なツールは、ホビーには多機能すぎる 基本ツールだけでいいじゃん Inkscapeでレイアウト設計してみた 2014/11/25 Interface Device Laboratory, Kanazawa University http://ifdl.jp/
  10. 10. 製造方法:Makerでもできる? 北九州学研都市のクリーンルーム クリーンルームの設備が時間単位で利用できる 使い方も指導してもらえる (一通りLSIをつくると2週間くらい、20万円くらい) 2014/11/25 Interface Device Laboratory, Kanazawa University http://ifdl.jp/
  11. 11. LチカLSI ver2 タッチセンサ 光センサ http://www.nicovideo.jp/watch ※北九州学術研究都市共同研究開発センターの半導体試作施設において、 (一財)ファジィシステム研究所の協力の下、他大学学生のLSI製造演習として 試作されました CMOS 2um 2Al 3.2mm x 3.2mm 2014/11/25 Interface Device Laboratory, Kanazawa University http://ifdl.jp/ /sm24280073
  12. 12. オレLSI:オレ的マイコンへ 0: 23a0 movs r3, #160 ; 0xa0 2: 05db lsls r3, r3, #23 4: 4c0b ldr r4, [pc, #44] 6: 4f0c ldr r7, [pc, #48] 8: 2201 movs r2, #1 a: 601a str r2, [r3, #0] c: 2500 movs r5, #0 e: 6025 str r5, [r4, #0] 10: 2600 movs r6, #0 12: 3601 adds r6, #1 14: 42be cmp r6, r7 16: d1fc bne.n 12 <main+0x12> 18: 3501 adds r5, #1 1a: 2dff cmp r5, #255 ; 0xff 1c: d1f7 bne.n e <main+0xe> 1e: 2200 movs r2, #0 20: 601a str r2, [r3, #0] 22: 25ff movs r5, #255 ; 0xff 24: 2600 movs r6, #0 26: 3601 adds r6, #1 28: 42be cmp r6, r7 2a: d1fc bne.n 26 <main+0x26> 2c: 3d01 subs r5, #1 2e: 2d00 cmp r5, #0 30: d1f8 bne.n 24 <main+0x24> 32: e7e9 b.n 8 <main+0x8> 34: 50000004 38: 0000270f #define GPIO 0x50000000 #define PWMDUTY 0x50000001 #define WAIT 10000 // 3,000,000=0.3s / 256 -> 10,000 void main() { volatile unsigned int w; volatile unsigned int d; while(1){ *(volatile unsigned int *)GPIO = 0x0001; for (d = 0; d < 256; d++){ *(volatile unsigned int *)PWMDUTY = d; for (w = 0; w < WAIT; w++); } *(volatile unsigned int *)GPIO = 0x0000; for (d = 255; d >= 0; d--){ *(volatile unsigned int *)PWMDUTY = d; for (w = 0; w < WAIT; w++); } } } arm-gcc/gas VerilogHDL ARM CortexM0 Design Start Program (Synthesizable HDL) 2014/11/25 Interface Device Laboratory, Kanazawa University http://ifdl.jp/
  13. 13. オレLSI:アナログLSI 男はだまって555 CMOS 0.18um 1P5M CMPx2+DFF+DisChgTr ※製造中 2014/11/25 Interface Device Laboratory, Kanazawa University http://ifdl.jp/
  14. 14. Maker的に期待したい製造方法 ミニマルファブ http://unit.aist.go.jp/neri/mini-sys/fabsystem/minimalfab.html 0.5インチウエハ・局所クリーン化・DLP露光 小ロットのLSI製造 加工寸法:1umくらい ムーアの法則→非先端プロセスでも十分な性能 設計ルールのNDA→λルールでオープンソース化? 5umルールでも十分(な人も多い) 「P板.com」並に・・・ 「ミニマルCAD」も 進行中 2014/11/25 Interface Device Laboratory, Kanazawa University http://ifdl.jp/
  15. 15. MakerでオレLSIをつくってみたい 情報収集・整理 仲間さがし 有志でつくってみる? http://j.mp/make_lsi 2014/11/25 Interface Device Laboratory, Kanazawa University http://ifdl.jp/
  16. 16. LSIが道具になるとは・・・ 『3Dプリンタは、私たちに「何をつくりたいの か」を問いかけているのです。』 あなたなら、何を作りますか? 2014/11/25 Interface Device Laboratory, Kanazawa University http://ifdl.jp/
  17. 17. 技術サークル「テクノアルタ」 みんな、趣味でいろいろ作っている 「世の中に出したい」(ちょっとハードル) 人材、資金、事務・マネジメント、リスク・・・ 「実は欲しい人がいる」(ロングテール) 「売る」難しさ:販売方法、少量生産、在庫管理、 サポート業務 「冷えミク」 (コミケC85で販売) 2014/11/25 Interface Device Laboratory, Kanazawa University http://ifdl.jp/
  18. 18. みんなの「持ち寄り」・・・? 各自が持てるスキル・ノウハウを持ち寄る 例:冷えミク=回路+ファーム+音声+紙工作 オンラインでゆるくつながる モチベーションに基づいて、できる範囲で (といいつつ、けっこう熱中しちゃう) 知り合いの紹介 「南極点のピアピア動画」が描く未来の1つ? 「同人ハード」:買う人=応援者・参加者 「完成された製品」ではなく、 それに一緒に向かう仲間 テクノアルタ検索 2014/11/25 Interface Device Laboratory, Kanazawa University http://ifdl.jp/

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