⑴ eda 設計軟體主要有哪些
EDA常用軟體
EDA工具層出不窮,目前進入我國並具有廣泛影響的EDA軟體有:multiSIM7(原EWB的最新版本)、PSPICE、OrCAD、PCAD、Protel、Viewlogic、Mentor、Graphics、Synopsys、LSIIogic、Cadence、MicroSim等等。這些工具都有較強的功能,一般可用於幾個方面,例如很多軟體都可以進行電路設計與模擬,同進還可以進行PCB自動布局布線,可輸出多種網表文件與第三方軟體介面。
(下面是關於EDA的軟體介紹,有興趣的話,舊看看吧^^^)
下面按主要功能或主要應用場合,分為電路設計與模擬工具、PCB設計軟體、IC設計軟體、PLD設計工具及其它EDA軟體,進行簡單介紹。
2.1 電子電路設計與模擬工具
我們大家可能都用過試驗板或者其他的東西製作過一些電子製做來進行實踐。但是有的時候,我們會發現做出來的東西有很多的問題,事先並沒有想到,這樣一來就浪費了我們的很多時間和物資。而且增加了產品的開發周期和延續了產品的上市時間從而使產品失去市場競爭優勢。有沒有能夠不動用電烙鐵試驗板就能知道結果的方法呢?結論是有,這就是電路設計與模擬技術。
說到電子電路設計與模擬工具這項技術,就不能不提到美國,不能不提到他們的飛機設計為什麼有很高的效率。以前我國定型一個中型飛機的設計,從草案到詳細設計到風洞試驗再到最後出圖到實際投產,整個周期大概要10年。而美國是1年。為什麼會有這樣大的差距呢?因為美國在設計時大部分採用的是虛擬模擬技術,把多年積累的各項風洞實驗參數都輸入電腦,然後通過電腦編程編寫出一個虛擬環境的軟體,並且使它能夠自動套用相關公式和調用長期積累後輸入電腦的相關經驗參數。這樣一來,只要把飛機的外形計數據放入這個虛擬的風洞軟體中進行試驗,哪裡不合理有問題就改動那裡,直至最佳效果,效率自然高了,最後只要再在實際環境中測試幾次找找不足就可以定型了,從他們的波音747到F16都是採用的這種方法。空氣動力學方面的數據由資深專家提供,軟體開發商是IBM,飛行器設計工程師只需利用模擬軟體在計算機平台上進行各種模擬調試工作即可。同樣,他們其他的很多東西都是採用了這樣類似的方法,從大到小,從復雜到簡單,甚至包括設計傢具和作曲,只是具體軟體內容不同。其實,他們發明第一代計算機時就是這個目的(當初是為了高效率設計大炮和相關炮彈以及其他計算量大的設計)。
電子電路設計與模擬工具包括SPICE/PSPICE;multiSIM7;Matlab;SystemView;MMICAD LiveWire、Edison、Tina Pro Bright Spark等。下面簡單介紹前三個軟體。
①SPICE(Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis):是由美國加州大學推出的電路分析模擬軟體,是20世紀80年代世界上應用最廣的電路設計軟體,1998年被定為美國國家標准。1984年,美國MicroSim公司推出了基於SPICE的微機版PSPICE(Personal-SPICE)。現在用得較多的是PSPICE6.2,可以說在同類產品中,它是功能最為強大的模擬和數字電路混合模擬EDA軟體,在國內普遍使用。最新推出了PSPICE9.1版本。它可以進行各種各樣的電路模擬、激勵建立、溫度與雜訊分析、模擬控制、波形輸出、數據輸出、並在同一窗口內同時顯示模擬與數字的模擬結果。無論對哪種器件哪些電路進行模擬,都可以得到精確的模擬結果,並可以自行建立元器件及元器件庫。
②multiSIM(EWB的最新版本)軟體:是Interactive Image Technologies Ltd在20世紀末推出的電路模擬軟體。其最新版本為multiSIM7,目前普遍使用的是multiSIM2001,相對於其它EDA軟體,它具有更加形象直觀的人機交互界面,特別是其儀器儀表庫中的各儀器儀表與操作真實實驗中的實際儀器儀表完全沒有兩樣,但它對模數電路的混合模擬功能卻毫不遜色,幾乎能夠100%地模擬出真實電路的結果,並且它在儀器儀表庫中還提供了萬用表、信號發生器、瓦特表、雙蹤示波器(對於multiSIM7還具有四蹤示波器)、波特儀(相當實際中的掃頻儀)、字信號發生器、邏輯分析儀、邏輯轉換儀、失真度分析儀、頻譜分析儀、網路分析儀和電壓表及電流表等儀器儀表。還提供了我們日常常見的各種建模精確的元器件,比如電阻、電容、電感、三極體、二極體、繼電器、可控硅、數碼管等等。模擬集成電路方面有各種運算放大器、其他常用集成電路。數字電路方面有74系列集成電路、4000系列集成電路、等等還支持自製元器件。MultiSIM7還具有I-V分析儀(相當於真實環境中的晶體管特性圖示儀)和Agilent信號發生器、Agilent萬用表、Agilent示波器和動態邏輯平筆等。同時它還能進行VHDL模擬和Verilog HDL模擬。
③MATLAB產品族:它們的一大特性是有眾多的面向具體應用的工具箱和模擬塊,包含了完整的函數集用來對圖像信號處理、控制系統設計、神經網路等特殊應用進行分析和設計。它具有數據採集、報告生成和MATLAB語言編程產生獨立C/C++代碼等功能。MATLAB產品族具有下列功能:數據分析;數值和符號計算、工程與科學繪圖;控制系統設計;數字圖像信號處理;財務工程;建模、模擬、原型開發;應用開發;圖形用戶界面設計等。MATLAB產品族被廣泛應用於信號與圖像處理、控制系統設計、通訊系統模擬等諸多領域。開放式的結構使MATLAB產品族很容易針對特定的需求進行擴充,從而在不斷深化對問題的認識同時,提高自身的競爭力。
2.2 PCB設計軟體
PCB(Printed-Circuit Board)設計軟體種類很多,如Protel、OrCAD、Viewlogic、PowerPCB、Cadence PSD、MentorGraphices的Expedition PCB、Zuken CadStart、Winboard/Windraft/Ivex-SPICE、PCB Studio、TANGO、PCBWizard(與LiveWire配套的PCB製作軟體包)、ultiBOARD7(與multiSIM2001配套的PCB製作軟體包)等等。
目前在我國用得最多當屬Protel,下面僅對此軟體作一介紹。
Protel是PROTEL(現為Altium)公司在20世紀80年代末推出的CAD工具,是PCB設計者的首選軟體。它較早在國內使用,普及率最高,在很多的大、中專院校的電路專業還專門開設Protel課程,幾乎所在的電路公司都要用到它。早期的Protel主要作為印刷板自動布線工具使用,其最新版本為Protel DXP,現在普遍使用的是Protel99SE,它是個完整的全方位電路設計系統,包含了電原理圖繪制、模擬電路與數字電路混合信號模擬、多層印刷電路板設計(包含印刷電路板自動布局布線),可編程邏輯器件設計、圖表生成、電路表格生成、支持宏操作等功能,並具有Client/Server(客戶/服務體系結構), 同時還兼容一些其它設計軟體的文件格式,如ORCAD、PSPICE、EXCEL等。使用多層印製線路板的自動布線,可實現高密度PCB的100%布通率。Protel軟體功能強大(同時具有電路模擬功能和PLD開發功能)、界面友好、使用方便,但它最具代表性的是電路設計和PCB設計。
2.3 IC設計軟體
IC設計工具很多,其中按市場所佔份額排行為Cadence、Mentor Graphics和Synopsys。這三家都是ASIC設計領域相當有名的軟體供應商。其它公司的軟體相對來說使用者較少。中國華大公司也提供ASIC設計軟體(熊貓2000);另外近來出名的Avanti公司,是原來在Cadence的幾個華人工程師創立的,他們的設計工具可以全面和Cadence公司的工具相抗衡,非常適用於深亞微米的IC設計。下面按用途對IC設計軟體作一些介紹。
①設計輸入工具
這是任何一種EDA軟體必須具備的基本功能。像Cadence的composer,viewlogic的viewdraw,硬體描述語言VHDL、Verilog HDL是主要設計語言,許多設計輸入工具都支持HDL(比如說multiSIM等)。另外像Active-HDL和其它的設計輸入方法,包括原理和狀態機輸入方法,設計FPGA/CPLD的工具大都可作為IC設計的輸入手段,如Xilinx、Altera等公司提供的開發工具Modelsim FPGA等。
②設計模擬工作
我們使用EDA工具的一個最大好處是可以驗證設計是否正確,幾乎每個公司的EDA產品都有模擬工具。Verilog-XL、NC-verilog用於Verilog模擬,Leapfrog用於VHDL模擬,Analog Artist用於模擬電路模擬。Viewlogic的模擬器有:viewsim門級電路模擬器,speedwaveVHDL模擬器,VCS-verilog模擬器。Mentor Graphics有其子公司Model Tech出品的VHDL和Verilog雙模擬器:Model Sim。Cadence、Synopsys用的是VSS(VHDL模擬器)。現在的趨勢是各大EDA公司都逐漸用HDL模擬器作為電路驗證的工具。
③綜合工具
綜合工具可以把HDL變成門級網表。這方面Synopsys工具佔有較大的優勢,它的Design Compile是作為一個綜合的工業標准,它還有另外一個產品叫Behavior Compiler,可以提供更高級的綜合。
另外最近美國又出了一個軟體叫Ambit,據說比Synopsys的軟體更有效,可以綜合50萬門的電路,速度更快。今年初Ambit被Cadence公司收購,為此Cadence放棄了它原來的綜合軟體Synergy。隨著FPGA設計的規模越來越大,各EDA公司又開發了用於FPGA設計的綜合軟體,比較有名的有:Synopsys的FPGA Express, Cadence的Synplity, Mentor的Leonardo,這三家的FPGA綜合軟體佔了市場的絕大部分。
④布局和布線
在IC設計的布局布線工具中,Cadence軟體是比較強的,它有很多產品,用於標准單元、門陣列已可實現交互布線。最有名的是Cadence spectra,它原來是用於PCB布線的,後來Cadence把它用來作IC的布線。其主要工具有:Cell3,Silicon Ensemble-標准單元布線器;Gate Ensemble-門陣列布線器;Design Planner-布局工具。其它各EDA軟體開發公司也提供各自的布局布線工具。
⑤物理驗證工具
物理驗證工具包括版圖設計工具、版圖驗證工具、版圖提取工具等等。這方面Cadence也是很強的,其Dracula、Virtuso、Vampire等物理工具有很多的使用者。
⑥模擬電路模擬器
前面講的模擬器主要是針對數字電路的,對於模擬電路的模擬工具,普遍使用SPICE,這是唯一的選擇。只不過是選擇不同公司的SPICE,像MiceoSim的PSPICE、Meta Soft的HSPICE等等。HSPICE現在被Avanti公司收購了。在眾多的SPICE中,HSPICE作為IC設計,其模型多,模擬的精度也高。
2.4 PLD設計工具
PLD(Programmable Logic Device)是一種由用戶根據需要而自行構造邏輯功能的數字集成電路。目前主要有兩大類型:CPLD(Complex PLD)和FPGA(Field Programmable Gate Array)。它們的基本設計方法是藉助於EDA軟體,用原理圖、狀態機、布爾表達式、硬體描述語言等方法,生成相應的目標文件,最後用編程器或下載電纜,由目標器件實現。生產PLD的廠家很多,但最有代表性的PLD廠家為Altera、Xilinx和Lattice公司。
PLD的開發工具一般由器件生產廠家提供,但隨著器件規模的不斷增加,軟體的復雜性也隨之提高,目前由專門的軟體公司與器件生產廠家使用,推出功能強大的設計軟體。下面介紹主要器件生產廠家和開發工具。
①ALTERA:20世紀90年代以後發展很快。主要產品有:MAX3000/7000、FELX6K/10K、APEX20K、ACEX1K、Stratix等。其開發工具-MAX+PLUS II是較成功的PLD開發平台,最新又推出了Quartus II開發軟體。Altera公司提供較多形式的設計輸入手段,綁定第三方VHDL綜合工具,如:綜合軟體FPGA Express、Leonard Spectrum,模擬軟體ModelSim。
②ILINX:FPGA的發明者。產品種類較全,主要有:XC9500/4000、Coolrunner(XPLA3)、Spartan、Vertex等系列,其最大的Vertex-II Pro器件已達到800萬門。開發軟體為Foundation和ISE。通常來說,在歐洲用Xilinx的人多,在日本和亞太地區用ALTERA的人多,在美國則是平分秋色。全球PLD/FPGA產品60%以上是由Altera和Xilinx提供的。可以講Altera和Xilinx共同決定了PLD技術的發展方向。
③Lattice-Vantis:Lattice是ISP(In-System Programmability)技術的發明者。ISP技術極大地促進了PLD產品的發展,與ALTERA和XILINX相比,其開發工具比Altera和Xilinx略遜一籌。中小規模PLD比較有特色,大規模PLD的競爭力還不夠強(Lattice沒有基於查找表技術的大規模FPGA),1999年推出可編程模擬器件,1999年收購Vantis(原AMD子公司),成為第三大可編程邏輯器件供應商。2001年12月收購Agere公司(原Lucent微電子部)的FPGA部門。主要產品有ispLSI2000/5000/8000,MACH4/5。
④ACTEL:反熔絲(一次性燒寫)PLD的領導者。由於反熔絲PLD抗輻射、耐高低溫、功耗低、速度快,所以在軍品和宇航級上有較大優勢。ALTERA和XILINX則一般不涉足軍品和宇航級市場。
⑤Quicklogic:專業PLD/FPGA公司,以一次性反熔絲工藝為主,在中國地區銷售量不大。
⑥Lucent:主要特點是有不少用於通訊領域的專用IP核,但PLD/FPGA不是Lucent的主要業務,在中國地區使用的人很少。
⑦ATMEL:中小規模PLD做得不錯。ATMEL也做了一些與Altera和Xilinx兼容的片子,但在品質上與原廠家還是有一些差距,在高可靠性產品中使用較少,多用在低端產品上。
⑧Clear Logic:生產與一些著名PLD/FPGA大公司兼容的晶元,這種晶元可將用戶的設計一次性固化,不可編程,批量生產時的成本較低。
⑨WSI:生產PSD(單片機可編程外圍晶元)產品。這是一種特殊的PLD,如最新的PSD8xx、PSD9xx集成了PLD、EPROM、Flash,並支持ISP(在線編程),集成度高,主要用於配合單片機工作。
順便提一下:PLD(可編程邏輯器件)是一種可以完全替代74系列及GAL、PLA的新型電路,只要有數字電路基礎,會使用計算機,就可以進行PLD的開發。PLD的在線編程能力和強大的開發軟體,使工程師可以幾天,甚至幾分鍾內就可完成以往幾周才能完成的工作,並可將數百萬門的復雜設計集成在一顆晶元內。PLD技術在發達國家已成為電子工程師必備的技術。
2.5 其它EDA軟體
①VHDL語言:超高速集成電路硬體描述語言(VHSIC Hardware Deseription Languagt,簡稱VHDL),是IEEE的一項標准設計語言。它源於美國國防部提出的超高速集成電路(Very High Speed Integrated Circuit,簡稱VHSIC)計劃,是ASIC設計和PLD設計的一種主要輸入工具。
②Veriolg HDL:是Verilog公司推出的硬體描述語言,在ASIC設計方面與VHDL語言平分秋色。
③其它EDA軟體如專門用於微波電路設計和電力載波工具、PCB製作和工藝流程式控制制等領域的工具,在此就不作介紹了。
3 EDA的應用
EDA在教學、科研、產品設計與製造等各方面都發揮著巨大的作用。在教學方面,幾乎所有理工科(特別是電子信息)類的高校都開設了EDA課程。主要是讓學生了解EDA的基本概念和基本原理、掌握用HDL語言編寫規范、掌握邏輯綜合的理論和演算法、使用EDA工具進行電子電路課程的實驗驗證並從事簡單系統的設計。一般學習電路模擬工具(如multiSIM、PSPICE)和PLD開發工具(如Altera/Xilinx的器件結構及開發系統),為今後工作打下基礎。
科研方面主要利用電路模擬工具(multiSIM或PSPICE)進行電路設計與模擬;利用虛擬儀器進行產品測試;將CPLD/FPGA器件實際應用到儀器設備中;從事PCB設計和ASIC設計等。
在產品設計與製造方面,包括計算機模擬,產品開發中的EDA工具應用、系統級模擬及測試環境的模擬,生產流水線的EDA技術應用、產品測試等各個環節。如PCB的製作、電子設備的研製與生產、電路板的焊接、ASIC的製作過程等。
從應用領域來看,EDA技術已經滲透到各行各業,如上文所說,包括在機械、電子、通信、航空航航天、化工、礦產、生物、醫學、軍事等各個領域,都有EDA應用。另外,EDA軟體的功能日益強大,原來功能比較單一的軟體,現在增加了很多新用途。如AutoCAD軟體可用於機械及建築設計,也擴展到建築裝璜及各類效果圖、汽車和飛機的模型、電影特技等領域。
4 EDA技術的發展趨勢
從目前的EDA技術來看,其發展趨勢是政府重視、使用普及、應用廣泛、工具多樣、軟體功能強大。
中國EDA市場已漸趨成熟,不過大部分設計工程師面向的是PCB制板和小型ASIC領域,僅有小部分(約11%)的設計人員開發復雜的片上系統器件。為了與台灣和美國的設計工程師形成更有力的競爭,中國的設計隊伍有必要引進和學習一些最新的EDA技術。
在信息通信領域,要優先發展高速寬頻信息網、深亞微米集成電路、新型元器件、計算機及軟體技術、第三代移動通信技術、信息管理、信息安全技術,積極開拓以數字技術、網路技術為基礎的新一代信息產品,發展新興產業,培育新的經濟增長點。要大力推進製造業信息化,積極開展計算機輔助設計(CAD)、計算機輔助工程(CAE)、計算機輔助工藝(CAPP)、計算機機輔助製造(CAM)、產品數據管理(PDM)、製造資源計劃(MRPII)及企業資源管理(ERP)等。有條件的企業可開展「網路製造」,便於合作設計、合作製造,參與國內和國際競爭。開展「數控化」工程和「數字化」工程。自動化儀表的技術發展趨勢的測試技術、控制技術與計算機技術、通信技術進一步融合,形成測量、控制、通信與計算機(M3C)結構。在ASIC和PLD設計方面,向超高速、高密度、低功耗、低電壓方面發展。
外設技術與EDA工程相結合的市場前景看好,如組合超大屏幕的相關連接,多屏幕技術也有所發展。
中國自1995年以來加速開發半導體產業,先後建立了幾所設計中心,推動系列設計活動以應對亞太地區其它EDA市場的競爭。
在EDA軟體開發方面,目前主要集中在美國。但各國也正在努力開發相應的工具。日本、韓國都有ASIC設計工具,但不對外開放。中國華大集成電路設計中心,也提供IC設計軟體,但性能不是很強。相信在不久的將來會有更多更好的設計工具在各地開花並結果。據最新統計顯示,中國和印度正在成為電子設計自動化領域發展最快的兩個市場,年夏合增長率分別達到了50%和30%。
EDA技術發展迅猛,完全可以用日新月異來描述。EDA技術的應用廣泛,現在已涉及到各行各業。EDA水平不斷提高,設計工具趨於完美的地步。EDA市場日趨成熟,但我國的研發水平仍很有限,尚需迎頭趕上。
⑵ 請問立創EDA和AD那個更加好用
立創EDA最大的優勢是庫非常豐富,資料庫完整,絕大多數都有數據手冊和3D封裝,快速畫板驗證設計用立創EDA很好用,但是要做最終的產品,尤其是空間比較緊張的情況還是用AD比較好,AD的封裝一般需要自己畫(立創也可以),更方便滿足公司的統一要求,走線功能比立創強大非常多,操作上AD也更便捷。
⑶ 立創EDA是國產EDA軟體有人用嗎
是的,完全由國人自主研發的軟體,適用於中小型企業,從設計到打板一條龍服務,我覺得對學生來說很適合,操作簡單聯網即用上手快!
⑷ 國產eda軟體PNDebug怎麼樣
EDA软件PNDebug是由逻辑仿真、形式验证、智能验证、FPGA原型验证系统和硬件仿真系统等部分组成,具备统一的调试系统、编译系统、智能分割技术、丰富的场景激励源、统一的云原生软件架构,能融合不同的工具技术,对各类设计与不同的场景需求,提供定制化的全面验证解决方案,解决当前产业面临的点工具各自为政的兼容性挑战,以及数据碎片化导致的验证效率挑战;减少芯片设计在物理模拟验证和重复修复之间的bug,减少企业人工投入、缩短芯片验证周期,提高芯片在设计、建模、模拟、验证等一系列工作效率,降低EDA使用门槛,成为我国自主研发集成电路“芯”产业生态的重要部分。
⑸ 國產EDA軟體有哪些
國產EDA軟體有立創EDA、華大九天EDA。
立創EDA沒有版權問題,徹底解決了大部分國人使用EDA的版權風險。在國內推廣,免費是主流,立創能做到免費,這點使得其非常有魄力,也是其他廠商難以復制的模式。
立創EDA的優點是:
1.標准規格書;
2.中高端品牌篩選;
3.標准封裝;
4.在線原理圖 pcb;
5.導入ad文件;
6.大量開源硬體 大量開源封裝直接調用。
進入我國並具有廣泛影響的EDA軟體是系統設計軟體輔助類和可編程晶元輔助設計軟體:Protel、PSPICE、multiSIM10(原EWB的最新版本)、OrCAD、PCAD、LSIIogic、MicroSim,ISE,modelsim等等。這些工具都有較強的功能,一般可用於幾個方面,例如很多軟體都可以進行電路設計與模擬,同時還可以進行PCB自動布局布線,可輸出多種網表文件與第三方軟體介面。
(5)國產eda軟體的性能如何擴展閱讀:
數字電路非常模組化(參見集成電路設計、設計收斂、設計流程 (EDA)),產線最前端將設計流程標准化,把設計流程區分為許多「細胞」(cells),而暫不考慮技術,接著細胞則以特定的集成電路技術實現邏輯或其他電子功能。
製造商通常會提供組件庫(libraries of components),以及符合標准模擬工具的模擬模型給生產流程。模擬 EDA 工具較不模組化,因為它需要更多的功能,零件間需要更多的互動,而零件一般說較不理想。
在電子產業中,由於半導體產業的規模日益擴大,EDA 扮演越來越重要的角色。使用這項技術的廠商多是從事半導體器件製造的代工製造商,以及使用 EDA 模擬軟體以評估生產情況的設計服務公司。EDA 工具也應用在現場可編程邏輯門陣列的程序設計上。
⑹ 我想知道EDA的發展前景和EDA開發的優缺點
EDA(Electronic Design AUTOMATION)工程就是以計算機為工作平台,以EDA軟體工具為開發環境,以可編程器件為實驗載體,以ASIC、SOC晶元為目標器件,以電子系統設計為應用方向的電子產品自動化設計過程。EDA工程廣義的定義范圍包括半導體工藝設計自動化、可編程器件設計自動化、電子系統設計自動化、印刷電路板設計自動化、模擬與測試故障診斷以及形式驗證自動化。EDA工程的狹義的定義范圍是電子設計自動化,不包含電子生產自動化。隨著半導體工藝水平的不斷提高,晶元中已經能夠集成幾百萬門電路,一個完整的數字系統集成於一塊晶元上(SYSTEM On a Chip-SOC)已成為可能,而經典的電子設計方法完成這樣的設計已十分困難。隨著電子技術、計算機硬體、軟體的不斷發展,計算機應用水平的不斷提高,人們已能利用計算機進行電子系統輔助設計,大大提高了設計效率,減輕了設計人員的勞動,縮短了設計周期,提高了設計成功率,減少了設計缺陷。
EDA工具的出現,給電子系統設計帶來了革命性的變化。隨著INTEL公司Pentium處理器的推出,ALTERA、XILINX等公司幾十萬門乃至上百萬門規模的FPGA的上市,以及大規模的晶元組和高速、高密度印刷電路板的應用,EDA工程在功能模擬、時序分析、集成電路自動測試、高速印刷電路板設計及操作平台的擴展等方面都面臨著新的巨大的挑戰。這些問題實際上也是新一代EDA技術未來發展的趨勢。
EDA工程的主要設計對象是超大規模專用集成電路,怎樣對一片超大規模集成電路進行功能劃分、行為描述、邏輯綜合、時序分析、故障測試、形式驗證是EDA工程解決的主要問題。EDA工具是一種以計算機為基本工作平台,利用計算機圖形學、拓撲邏輯學、計算數學以及人工智慧學等多種計算機應用學科的最漸成果而開發出來的一整套軟體工具,是一種幫助電子設計工程師從事屯子元件產品和系統設計的綜合工具。EDA工程的主要特徵是:硬體工具採用工作站和高檔微機,軟體採用EDA工具,功能包括:原理圖輸入、硬體描述語言輸入、波型輸入、模擬設計、可測試設計、邏輯綜合、形式驗證、時序分析等各個方面。設計方法採用自頂向下的方法,設計工作從高層開始,使用標准化硬體描述語言(VHD或VerilogHD等)描述電路行為,自頂向下跨過各個層次,完成整個電子系統的設計。EDA工程另一特徵是腫模塊的設計和可重復利用。由於IP的重復利用,引發的IP模塊可交流性。電子文件格式轉換問題,不同EDA工具的相互兼容問題,都是EDA工程研究的范疇。EDA工程採用高級語言描述,具有系統級模擬和綜合能力。它主要採用並行工程和"自頂向下"的設計方法,使開發者從一開始就要考慮到產品生成周期的諸多方面,包括質量、成本、開發時間及用戶的需求等。然後從系統設計入手,在頂層進行功能方框圖的劃分和結構設計。在方框圖一級進行模擬、糾錯,並用VHDL、VHDL、VerilogHDL等硬體描述語言對高層次的系統行為進行描述。在系統一級進行驗證,最後再用邏輯綜合優化工具生成具體的門級邏輯電路的網表,其對應的物理實現級可以是印刷電路板或專用集成電路。近幾年,硬體描述語言等設計數據格式的逐步標准化,不同設計風格和應用的要求導致各具特色的邱A工具被集成在同一個工作站上,從而使EDA框架結構日趨標准化。集成設計環境日趨完善。
EDA工具的開發經歷了兩個大的階段:物理工具階段和邏輯工具階段。物理工具用來完成設計中的實際物理問題,如晶元布局、印刷電路板布線等;邏輯工具是基於網表、布爾邏輯、傳輸時序等概念。首先由原理圖編輯器或硬體描述語言進行設計輸入,然後利用EDA系統完成綜合、模擬、優化等過程,最後生成物理工具可以接受的網表和VHDL、VerilogHDL的結構化描述。2.SOC設計存在的問題和面臨的挑戰
面向SOC的設計方法主要包括三個方面:基於單片集成系統的軟硬體協同設計和驗證技術、I核生成及復用技術、超深亞微米(UDSM)集成電路的設計理論和技術。基於單片集成系統的軟硬體協同設計和驗證理論是從一個給定的系統任務和行為需求描述著手,進行有效地系統任務和所需資源的分析,並對系統任務和行為需求進行劃分和變換。按照一定法則和規定能自動生成符合系統功能和行為規范要求的硬體和軟體架構,並能按照事先的約定進行符合驗證。SOC的關鍵元素的IP核生成及復用技術主要是指構成所要求規格的硬核 (HardCore)、軟核(SoftCore)和固核(Firm Core)生成理論和方法及復用技術兩個方面。所謂設計復用包含設計文件復用技術和如何生成可被他人復用的設計文件。超深亞微米 (UDSM)集成電路的設計理論和技術是指集成電路設計規格(溝道、線寬等)進入0.1mm以下(即通常所說的納米級設計)面臨的挑戰和所涉及的理論與方法等。
目前的SOC設計方法所涉及的理論基礎基本上建立在等比例規則之上或在准等比例規則之上。當晶元設計進入納米後出現許多新的物理現象,這是設計者事先估計不到的。除此以外,晶元復雜性帶來的SOC可測性問題、信號完整性問題、內聯功耗問題、晶元的天線效應和電磁效應問題以及有可能沖擊許多已經存在的極限,如封裝極限等,這都嚴重製約著SOC的深亞微米設計技術的發展。現今,工作站/台式計算機中的微處理器接到外界的熱阻值 (等於在連接溫度減去外界溫度後除以晶元功耗)的允許極限在0.6-1°C/W范圍內(相當於環境溫度45°C時,連接溫度約100°C)。ITRS推算預測鑒於成本限制,連接溫度要從1999年的100°C降到85°C,即熱阻值在未來三年要控制在0.25°C/W之內。這留給設計課題的空間就相當有限。因此必須變革設計方法,必須研究EDA存在的理論和方法。3.EDA海外發展
3.1 發展概述
2000至2003年間,高科技產業從總體上而言遇到了極大的挑戰。如圖1所示,整個的市場條件處於一片暗淡之中,全球半導體R&D的支出正在不斷減少,由此也影響了整個相應的市場,EDA公司的研發支出也在縮小,2002年下降了2%。現今所面臨的一個主要挑戰是如何繼續生存和繁榮,此時就更需要創新投資新技術:EDA必須適合變化的產業條件和結構而變化。客戶-供應商之間的關系正發生本質性的變化。當半導體和系統公司合理分配它們在EDA技術中的投資時,夥伴關系就越來越重要了。鑒於此,半導體技術現在所需的投資規模是前所未有的,發生著根本的轉變,同時也暴露出了現今設計方法和工具所存在的局限。因此無怪乎許多公司延遲了引入90納米的技術節點。由於nonrecurring ENGINEERING (NRE)和掩膜成本的提高,擁有ASIC設計所有權的成本正在增加。各個設計公司避免設計初始,而選擇用軟體進行標准和定製設計。可以這樣說,傳統的以ASIC為中心的EDA市場正在逐漸消退,而需要重新考慮整個設計過程。系統級的設計理念正主導著將來電子系統新平台的定義。不過,到目前為止,這個趨勢並不明顯,不過這種趨勢正不斷顯現。
現在對於EDA團體而言別無選擇,只能尋求其它的應用領域。EDA的主要客戶-半導體產業,正尋求其產品的另一個新的具有非常廣泛影響應用領域,之前的主要應用領域為PC和行動電話。
電子學至今尚未滲透至引起人們極大興趣的應用領域,這種想法得到了普遍的認同。這種具有潛在的應用聚焦於從社會利益考慮的信息技術研究的中心。如果我們認為這些應用理應主導將來的電子領域,那麼EDA要做些什麼來支持它們呢?一般來說,設計類型的選擇應該有助於其各種形式的重復使用,如果NRE和掩膜成本按常數增長,那麼相應的軟體會比現在更易於使用。特別通訊協議也將在設計過程中扮演重要的角色。在設計方法的歷史發展中,設計生產率的變化總是與在設計俘獲中提高提取的水平相關,如圖2所示為提取水平的變化趨勢。將來,EDA必須以比今天更粗略的間隔尺寸的塊來進行工作以提供所需的生產率的增長,現在必須將視線轉到系統級設計之上。系統描述的神奇語言的出現,如SYSTEMC 和SYSTEM Verilog就是隨著這種趨勢而發展出現的。但是,它們在更高水平的提取過程中會在系統設計問題上出現不足,大多是由於它們本身缺少一種清晰、明確的合成語義學系統。
核心競爭上去了,而將分派工程和系統組件的任務給了其它公司。例如ERICSSON和Nokia正逐漸減少對於晶元設計的涉及。結果,半導體公司就必須為它們的戰略客戶提供更多的服務,於是一些工程的責任就轉移了。同時,半導體公司正越來越依靠專業公司提供的知識產權,如提供處理器產權核心的ARM和提供庫產權的Artist。一些製造公司也開始了轉變,如IBM和TSMC。(
⑺ 國產EDA軟體哪款比較好用
晶元是中國集成電路產業發展受限的最重要環節,一直以來,中國市場EDA軟體近90%的市場份額被Cadence、Synopsys、Mentor三家美國軟體公司所壟斷,技術、專利、口碑、品牌等優勢盡在其手。因此,盡快打破壟斷,突破「卡脖子」的危機,讓晶元關鍵技術不再受制於人可謂刻不容緩。記者日前從上海弗摩電子科技有限公司獲悉,由其自主研發的「PNDebug」電子設計自動化EDA軟體(Electronic design automation)迭代升級上線及投入使用。打破了歐美在這領域的壟斷,為我國集成電路「芯」產業的發展提供有力的底層支撐∞
⑻ EDA工具外國造:國產CPU安全么
說到CPU、SOC想必很多人不會陌生,但如果提到EDA工具,可能很多人就從未聽說過了。其實,EDA工具在晶元設計中發揮著巨大的作用,甚至可以說,如果沒有EDA工具,超大規模集成電路設計就幾乎是一件不可能完成的任務。那麼,什麼是EDA工具?中國在EDA工具上和國外差距有多大?在EDA工具上完全受制於人會存在安全風險么?
什麼是EDA工具
EDA工具是電子設計自動化(ElectronicDesign Automation)的簡稱,是從計算機輔助設計(CAD)、計算機輔助製造(CAM)、計算機輔助測試(CAT)和計算機輔助工程(CAE)的概念發展而來的。利用EDA工具,工程師將晶元的電路設計、性能分析、設計出IC版圖的整個過程交由計算機自動處理完成。
由於上世紀六十七年代,集成電路的復雜程度相對偏低,這使得工程師可以依靠手工完成集成電路的設計、布線等工作。但隨著集成電路越來越復雜,完全依賴手工越來越不切實際,工程師們只好開始嘗試將設計過程自動化,在1980年卡弗爾.米德和琳.康維發表的論文《超大規模集成電路系統導論》提出了通過編程語言來進行晶元設計的新思想,加上集成電路邏輯模擬、功能驗證的工具的日益成熟,使得工程師們可以設計出集成度更高且更加復雜的晶元。
1986年,硬體描述語言Verilog問世,Verilog語言是現在最流行的高級抽象設計語言。1987年,VHDL在美國國防部的資助下問世。這些硬體描述語言的問世助推了集成電路設計水平的提升。隨後,根據這些語言規范產生的各種模擬系統迅速被推出,這使得設計人員可對設計的晶元進行直接模擬。隨著技術的進步,設計項目可以在構建實際硬體電路之前進行模擬,晶元布線布局對人工設計的要求和出錯率也不斷降低。
時至今日,盡管所用的語言和工具仍然不斷在發展,但是通過編程語言來設計、驗證電路預期行為,利用工具軟體綜合得到低抽象級物理設計的這種途徑,仍然是數字集成電路設計的基礎。一位從事CPU設計的工程師表示,「在沒有EDA工具之前,搞電路要靠人手工,對於大規模集成電路有上億晶體管的設計用手工簡直是不可為的......可以說有了EDA工具,才有了超大規模集成電路設計的可能」。
中國EDA工具完全依賴國外
中國半導體行業協會IC設計分會理事長、清華大學微電子所所長魏少軍曾表示,「我們要改變以往那種使用先進工藝就代表是先進水平的錯誤認識,Intel用0.13微米工藝能作出2GHz而我們要用45nm才能實現,這就是差距...... 快速提升我們自己的IC基礎設計能力迫在眉睫,這是改變目前中國IC設計業嚴重依賴EDA工具和製造工藝才能實現晶元性能提升的根本途徑,而依賴並濫用IP則導致了中國SoC設計的同質化」。
清華大學微電子所所長魏少軍提到的「依賴並濫用IP則導致了中國SoC設計的同質化」指的是國內眾多IC設計公司大多依賴於ARM的IP授權開發SOC,由於都是購買ARM的Cortex A53、A72、A73等產品,同質化是必然的。「中國IC設計業嚴重依賴EDA工具和製造工藝才能實現晶元性能提升的根本途徑」指的是很多中國國產SOC/CPU性能的提升嚴重依賴於購買更好的EDA工具和採用更好的製造工藝。對於依賴更好的製造工藝和嚴重依賴國外IP,因不屬於本文范圍不做討論,重點說下中國在EDA工具上完全依賴國外產品。
EDA軟體方面早已形成了三巨頭——Synopsys、Cadence、Mentor。Synopsys是EDA三巨頭之首。國內從事EDA軟體開發的華大九天和這三家現在不是一個數量級的。誠然,華大九天也想在某些點工具上做些突破,但就整體技術實力而言幾乎像蚍蜉撼樹——目前,國內根本沒有深亞微米的EDA成體系的設計平台。正是因為國內從事EDA工具開發的公司在Synopsys、Cadence、Mentor面前實力過於懸殊,國內IC設計公司幾乎100%採用國外EDA工具。而且在相當長的一段時間里,看不到縮小和Synopsys、Cadence、Mentor技術差距的可能性。
為何在EDA工具上追趕這么難
開發出性能優越的EDA工具,一方面要有良好的演算法,另一方面需要和工藝相結合。雖然在演算法方面有可能取得一定的技術突破,但EDA設計的後端工具要和工藝相結合,但國內自主工藝很少有深亞微米的工藝,大多是180nm和130nm。雖然中芯國際有40nm,而且宣稱有28nm,但可能沒有量產過,或者量產的都是小晶元。目前中芯國際最先進的工藝線都是引進的,還簽署一定限制條款。正如國家要發展必然離不開完善的基礎建設,這是發展的基礎,EDA工具的研發進步就需要國內自主研發的製造工藝做基礎,由於沒有自主研發的先進製造工藝,所以和工藝結合的那部分就根本不可能取得技術突破。
那如果有了自主研發的先進工藝,就能夠開發出良好的EDA工具了么?事情沒這么簡單。即便有了自主研發的先進工藝,撇開工藝結合,光在演算法技術上和國外三巨頭的差距也很遠。而且演算法和工藝相結合很難,需要非常高深的數學理論,這是目前國內很難做到的。另外,技術發展也離不開商業因素,在國外三巨頭佔有統治地位的情況下,全球市場早已被國外產品占據,因此,就國產EDA工具而言,目前還看不到趕超西方的可能性。
依賴國外EDA工具是否存在風險
既然如此,完全依賴於國外EDA工具是否存在商業上風險呢?其實,對於這點,國內沒有必要過於憂慮,由於不能明說的原因,對於國內IC設計公司而言,並不怕國外進行制裁。
也許又有人會問:如果Synopsys、Cadence、Mentor在EDA工具里埋地雷,而國內IC設計公司恰恰用這些被埋雷的EDA工具設計晶元,那麼晶元的安全性還有保障么?對於這個課題,其實有專門針對設計和版圖的安全性的研究,打比方說,如果是DC工具在你的設計里埋個雷,人肉檢查是搞不定的,因此,有專門做硬體木馬檢測技術的研究。不過,這些研究目前還處在低級階段,只能和目前現存木馬匹配,存在很大限制。
總而言之,就產業發展的現狀而言,國產EDA工具和Synopsys、Cadence、Mentor的產品差距過於懸殊,而且看不到趕超西方的希望,國內IC設計公司基本在使用國外EDA工具。雖然在商業化上不存在被卡脖子的可能性,但採用國外EDA工具設計國產晶元而產生的安全風險卻是不可不提防的。
出品:科普中國
製作:鐵流
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⑼ 在立創商城買東西的時候,老是看到立創EDA,有用過的大佬嗎使用體驗怎麼樣
立創EDA是一個國產的軟體,裡面的器件有歐標美標,剛開始用著可能不習慣,但是也挺有優勢的,一共才幾十兆,還可以直接用網頁版。
⑽ 華為旗下哈勃科技再投國產EDA企業,國產END有什麼發展前景
華為旗下投資公司哈勃科技再新增一家對外投資企業——無錫飛譜電子信息技術有限公司(以下簡稱“飛譜電子”),除了哈勃科技之外,深圳市紅土善利私募股權投資基金合夥企業(有限合夥)也入股飛譜電子。
資料顯示,目前,哈勃科技對外投資企業數量達到28家,投資領域包括模擬晶元、碳化硅材料、功率晶元、人工智慧晶元、車載通訊晶元、連接器等當下半導體產業熱門產品線領域。