国产EDA如何?EDA设计的重要性

EDA/IC设计

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这几年,中国很多技术都被卡脖子了,特别是芯片设计相关的,EDA也不列外。  

EDA工具:IC设计的最上游产业

EDA,是指电子设计自劢化( Electronic Design Automation)用于芯片设计时的重要工具,设计时工程师会用程式码规划芯片功能,再透过EDA 工具让程式码转换成实际的电路设计图。

在 IC 设计中,逻合成这个步骤便是将确定无误的 HDL code,放入电子设计自动化工具( EDA tool),让电脑将 HDL code 转换成逻辑电路,产生电路图。之后,反复的确定此逻辑间设计图是否符合觃格幵修改,直到功能正确为止。

EDA是芯片设计最上游、最高端的产业,同时也是国内芯片产业链最为薄弱的环节。

逻辑电路

EDA设计的重要性

EDA是半导体产业金字塔基石,如果没有了这颗基石,全球所有的芯片设计公司都会直接停摆,半导体金字塔就会坍塌。

逻辑电路

逻辑综合工具以及之后发展起来的EDA技术,让更大规模的集成电路成为可能。随着现在的芯片越来越复杂,目前最常用的SOC的晶体管个数更是动辄就是几亿,甚至上十亿,其设计的复杂度决定了必须要由EDA完成。

一般来说制程越先进,制造和研发费用愈来愈昂贵,多次流片失败直接倒闭的公司数不胜数,所以在芯片设计环节不允许有丝毫差错。根据加州大学Kahng教授的计算分析,在2011年一片芯上系统SoC的设计费大约是4000万美元。如果没有EDA技术进步,这笔费用会上升至77亿美元,EDA软件让设计费用整整降低了200倍。

EDA工具的分类

EDA工具分为三部分:前端(Verilog数字描述、以及数模混合);后端(Place&Routing布局不布线);验证(DRC/LVS等)。

具体来说,在芯片的前端设计中,包含了芯片规格的制定和详细设计、HDL编码、仺真验证、逻辑综合、静态时序分析(SAT)以及形式验证;而后端设计中,包含了可测性设计(DFT)、布局规划(FloorPlan)、时钟树综合(CTS)、布线(Place &Route)、寄生参数提取以及版图物理验证等等……这些工具主要还是掌握在国外EDA软件三巨头公司手里。

逻辑电路

从一般意义上讲,EDA远不止此,所有跟电子设备和装备相关的设计,仿真,验证,实验等相关都可以纳入EDA的范畴,类似于CAE。从纳米级的器件晶体管,到IC集成电路,PCB,显卡,收音机,家用电器,手机电脑,车载电子系统,天线,大型相控阵雷达,其实都和EDA相关。目前大家对EDA的解读主要在于集成电路设计,这个属于行业理解范畴,没什么问题。而通常讲的EDA,主要是指EDA软件,是工业软件一个子类,也是一直以来国内发展最弱的工业软件之一。

对于大众来说,大家熟悉的EDA可能都是芯片级的EDA,但其实另一个少被提及的领域——板级EDA,也是国内缺失的一环。PCB作为电子设备的核心组成部分,无论是通讯、汽车、航空、医疗还是机器人,都需要它来实现各个模块之间的连接和控制,保证电子产品稳定可靠的运行,而设计PCB的板级EDA,同样有着不容小觑的作用。

板级EDA软件(PCB 设计软件)作为一种电子设计自动化(EDA)软件,在电子电路设计中发挥着举足轻重的作用,包括电路板布局、布线、验证、生产等工作无不依赖这类软件程序,是工程师创建电路原理图不可或缺的帮手之一,也是新一代板级 EDA 布局的关键一环。

逻辑电路

逻辑电路

上图来自 半导体综研整理,以上国产EDA厂家中,仅有9家涉及到板级EDA,说明了板级EDA,真是国内缺失的一环。而国内PCB大厂有几百家,很少厂家有自己的EDA软件。

逻辑电路

逻辑电路

逻辑电路

逻辑电路

总结:

PCB厂家企业要有自己的EDA,这样的企业才有竞争力,才能获得更多潜在用户!

审核编辑:黄飞

 

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