国内哪一款芯片设计EDA软件比较好用?

2024-05-13

1. 国内哪一款芯片设计EDA软件比较好用?

一分钱一分货,选择合适 性价比高的才是比较好的。
Cadence、Synopsys、Mentor三家美国软件公司是全球最好的,但就是贵,性价比不一定是最好的,相对而言我们厂使用的是上海弗摩电子科技有限公司研发的“PNDebug”电子设计自动化软件,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。

国内哪一款芯片设计EDA软件比较好用?

2. 国内eda上市公司龙头股

国内eda上市公司的龙头股目前有爱建集团、华润微、紫光国徽、申通地铁、台基股份。1、 EDA上市公司首先,EDA主要是指电子设计自动化。电子设计自动化是指利用计算机辅助设计(CAD)软件,完成超大规模集成电路(VLSI)芯片的功能设计、综合、验证、物理设计(包括布图、布线、布图、设计规则校核等过程的设计。而eda公司是指主要就计算机科技而成立的公司。在国外eda公司早已发展,全球EDA行业形成了三大巨头垄断的格局。EDA的全球市场份额的70%由EDA三巨头Synopsys、Cadence和Siemens的Mentor Graphics所占据。该技术在国外较为成熟。与国外相比国内较显逊色,但我国的EDA企业沉积已久,本土EDA企业蓄势待发。正在逐步形成发展,已经有了一定的上市公司。2、 国内eda公司中国在20世纪80年代末,开始投资于EDA产业的研发。2008年,国内从事EDA研究的公司有华大电子、华天中汇、圣景微、技业思等。经过十年的发展,华大九天、芯禾科技、广立微电子、博达微科技、概伦电子、蓝海微科技、等企业从国内EDA中脱颖而出。其中,华大九天已经成为全球唯一的可以提供全流程fpd设计解决方案的供应商,拥有了大部分知名板块的市场份额。拓展资料1、 龙头股龙头股是指股票市场在一定时期内对同行业其他股票具有影响力和吸引力的股票。其涨跌往往对同行业其他个股的涨跌起到引导和示范作用。龙头股不是一成不变的,它的位置往往只能维持一段时间。股票主要能够成为龙头股是因为它的任何有关股票的信息变动都能立即反映在其价格中。2、 如何选龙头股对于龙头股的选择我们要灵活变动,要结合股盘变动周期。我们要选择龙头股个股不高的,一般不要超过十元,只有这种低价股才会有更多普通大众选择。在选择时,我们要抓准时机,做好基本分析。

3. 列出三个及以上世界知名EDA公司的名称、主要芯片产品以及配套软件~

EDA公司主要是做软件的,做软件的公司是没有自己的芯片的。名气非常大的EDA公司有Cadence、Mentor和Synopsys等

列出三个及以上世界知名EDA公司的名称、主要芯片产品以及配套软件~

4. EDA工具外国造:国产CPU安全么?

说到CPU、SOC想必很多人不会陌生,但如果提到EDA工具,可能很多人就从未听说过了。其实,EDA工具在芯片设计中发挥着巨大的作用,甚至可以说,如果没有EDA工具,超大规模集成电路设计就几乎是一件不可能完成的任务。那么,什么是EDA工具?中国在EDA工具上和国外差距有多大?在EDA工具上完全受制于人会存在安全风险么?
什么是EDA工具
EDA工具是电子设计自动化(ElectronicDesign Automation)的简称,是从计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助制造(CAM)、计算机辅助测试(CAT)和计算机辅助工程(CAE)的概念发展而来的。利用EDA工具,工程师将芯片的电路设计、性能分析、设计出IC版图的整个过程交由计算机自动处理完成。
由于上世纪六十七年代,集成电路的复杂程度相对偏低,这使得工程师可以依靠手工完成集成电路的设计、布线等工作。但随着集成电路越来越复杂,完全依赖手工越来越不切实际,工程师们只好开始尝试将设计过程自动化,在1980年卡弗尔.米德和琳.康维发表的论文《超大规模集成电路系统导论》提出了通过编程语言来进行芯片设计的新思想,加上集成电路逻辑仿真、功能验证的工具的日益成熟,使得工程师们可以设计出集成度更高且更加复杂的芯片。
1986年,硬件描述语言Verilog问世,Verilog语言是现在最流行的高级抽象设计语言。1987年,VHDL在美国国防部的资助下问世。这些硬件描述语言的问世助推了集成电路设计水平的提升。随后,根据这些语言规范产生的各种仿真系统迅速被推出,这使得设计人员可对设计的芯片进行直接仿真。随着技术的进步,设计项目可以在构建实际硬件电路之前进行仿真,芯片布线布局对人工设计的要求和出错率也不断降低。
时至今日,尽管所用的语言和工具仍然不断在发展,但是通过编程语言来设计、验证电路预期行为,利用工具软件综合得到低抽象级物理设计的这种途径,仍然是数字集成电路设计的基础。一位从事CPU设计的工程师表示,“在没有EDA工具之前,搞电路要靠人手工,对于大规模集成电路有上亿晶体管的设计用手工简直是不可为的......可以说有了EDA工具,才有了超大规模集成电路设计的可能”。
中国EDA工具完全依赖国外
中国半导体行业协会IC设计分会理事长、清华大学微电子所所长魏少军曾表示,“我们要改变以往那种使用先进工艺就代表是先进水平的错误认识,Intel用0.13微米工艺能作出2GHz而我们要用45nm才能实现,这就是差距...... 快速提升我们自己的IC基础设计能力迫在眉睫,这是改变目前中国IC设计业严重依赖EDA工具和制造工艺才能实现芯片性能提升的根本途径,而依赖并滥用IP则导致了中国SoC设计的同质化”。
清华大学微电子所所长魏少军提到的“依赖并滥用IP则导致了中国SoC设计的同质化”指的是国内众多IC设计公司大多依赖于ARM的IP授权开发SOC,由于都是购买ARM的Cortex A53、A72、A73等产品,同质化是必然的。“中国IC设计业严重依赖EDA工具和制造工艺才能实现芯片性能提升的根本途径”指的是很多中国国产SOC/CPU性能的提升严重依赖于购买更好的EDA工具和采用更好的制造工艺。对于依赖更好的制造工艺和严重依赖国外IP,因不属于本文范围不做讨论,重点说下中国在EDA工具上完全依赖国外产品。
EDA软件方面早已形成了三巨头——Synopsys、Cadence、Mentor。Synopsys是EDA三巨头之首。国内从事EDA软件开发的华大九天和这三家现在不是一个数量级的。诚然,华大九天也想在某些点工具上做些突破,但就整体技术实力而言几乎像蚍蜉撼树——目前,国内根本没有深亚微米的EDA成体系的设计平台。正是因为国内从事EDA工具开发的公司在Synopsys、Cadence、Mentor面前实力过于悬殊,国内IC设计公司几乎100%采用国外EDA工具。而且在相当长的一段时间里,看不到缩小和Synopsys、Cadence、Mentor技术差距的可能性。
为何在EDA工具上追赶这么难
开发出性能优越的EDA工具,一方面要有良好的算法,另一方面需要和工艺相结合。虽然在算法方面有可能取得一定的技术突破,但EDA设计的后端工具要和工艺相结合,但国内自主工艺很少有深亚微米的工艺,大多是180nm和130nm。虽然中芯国际有40nm,而且宣称有28nm,但可能没有量产过,或者量产的都是小芯片。目前中芯国际最先进的工艺线都是引进的,还签署一定限制条款。正如国家要发展必然离不开完善的基础建设,这是发展的基础,EDA工具的研发进步就需要国内自主研发的制造工艺做基础,由于没有自主研发的先进制造工艺,所以和工艺结合的那部分就根本不可能取得技术突破。
那如果有了自主研发的先进工艺,就能够开发出良好的EDA工具了么?事情没这么简单。即便有了自主研发的先进工艺,撇开工艺结合,光在算法技术上和国外三巨头的差距也很远。而且算法和工艺相结合很难,需要非常高深的数学理论,这是目前国内很难做到的。另外,技术发展也离不开商业因素,在国外三巨头占有统治地位的情况下,全球市场早已被国外产品占据,因此,就国产EDA工具而言,目前还看不到赶超西方的可能性。
依赖国外EDA工具是否存在风险
既然如此,完全依赖于国外EDA工具是否存在商业上风险呢?其实,对于这点,国内没有必要过于忧虑,由于不能明说的原因,对于国内IC设计公司而言,并不怕国外进行制裁。
也许又有人会问:如果Synopsys、Cadence、Mentor在EDA工具里埋地雷,而国内IC设计公司恰恰用这些被埋雷的EDA工具设计芯片,那么芯片的安全性还有保障么?对于这个课题,其实有专门针对设计和版图的安全性的研究,打比方说,如果是DC工具在你的设计里埋个雷,人肉检查是搞不定的,因此,有专门做硬件木马检测技术的研究。不过,这些研究目前还处在低级阶段,只能和目前现存木马匹配,存在很大限制。
总而言之,就产业发展的现状而言,国产EDA工具和Synopsys、Cadence、Mentor的产品差距过于悬殊,而且看不到赶超西方的希望,国内IC设计公司基本在使用国外EDA工具。虽然在商业化上不存在被卡脖子的可能性,但采用国外EDA工具设计国产芯片而产生的安全风险却是不可不提防的。
出品:科普中国
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5. 高通、华为、苹果离不开的EDA工具,为什么说是中国芯片的命门?

尽管很多人还在纠结光刻机,但是中国现在最难的其实并不是光刻机,而是EDA工具,EDA全称是Electronic design automation,也就是电子设计自动化,是指利用计算机辅助设计(CAD)软件,来完成超大规模集成电路(VLSI)芯片的功能设计、综合、验证、物理设计(包括布局、布线、版图、设计规则检查等)等流程的设计方式。

在二十世纪七十到八十年代,设计人员依靠手工完成电路图的输入、布局和布线。由于这一时期的电路集成度不高(几百到上千个晶体管),依靠手工在坐标纸上描绘出晶体管图形(版图),输入到图形发生器再用“刻红膜”的方式制作光刻版。
从1970年代开始,随着复杂的半导体以及通信技术的发展,大规模集成电路已经无法满足信息社会,集成电路的研究、发展也逐步展开。这个时候超大规模集成电路也开始应运而生,超大规模集成电路的集成度已达到600万个晶体管,线宽达到0.3微米。用超大规模集成电路制造的电子设备,体积小、重量轻、功耗低、可靠性高。

随着超大规模集成电路的应用,可编程逻辑器件开始成熟,通过编程语言设计、验证电路,利用工具综合得到底层物理设计,这样IC设计变得更加快速高效。
到目前为止,EDA工具已经是芯片设计不可缺少的工具,简单来说,人类社会运使用的数百种芯片都是通过EDA设计出来的,它就像是厨具和食材,可以烹调出各种各样的菜式。如果没有EDA工具,整个芯片产业都是为EDA设计的芯片所服务的。
如果没有EDA,高通、华为、苹果等一系列芯片厂商都将无法研制新的芯片,完成芯片迭代升级。

但是EDA并不是一种工具,而是数十种工具的集合,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布局与布线);验证(DRC/LVS 等)。
举个例子,制定要设计麒麟9000 ,那他就要先制定好芯片规格,也就像功能列表一样,包括芯片需要达到的具体功能和性能方面的要求。这样研发人员才能拿出设计解决方案和具体实现架构,划分模块功能。
然后芯片设计工程师就要进行硬件描述语言形成代码,然后再通过仿真验证来检验编码设计的正确性,检验的标准就是第一步制定的规格。看设计是否精确地满足了规格中的所有要求。规格是设计正确与否的黄金标准,一旦违反、不符合规格要求的,就需要重新修改设计和编码。

仿真验证通过之后进行逻辑综合,综合完成后需要再次做仿真验证,然后再进行验证,这个时候得到了门级网表电,就进行后端设计,这里面每一个步骤都需要用到不同的EDA工具,比方Design Compiler进行时树钟综合、Astro布局布线流程、时序设计软件primetime等等,所以很多人只关注芯片制造,但是却不知道芯片设计的重要性,中国还有非常多高端芯片无法通过EDA设计出来,比如FPGA、AD数模转化、射频等等。

利用DFT Compiler进行边界扫描

Astro布局布线流程
所以不要以为华为只是购买了ARM架构套个壳,ARM架构只是一个毛坯房,精装修还是要靠自己,而这个精装修难度是非常高的,需要的资金、人才都非常多。
某种程度上说,EDA就如工匠手中的工具,是芯片设计方案与半导体物理世界的纽带,失去了它,就切断了与原材料晶圆厂之间的联系,芯片也就无从谈起。

目前,Cadence、Synopsys和Mentor Graphics三家EDA厂商垄断了全球市场,规模来看,Synopsys目前全球最大,2018年市场份额32.1%,Cadence仅次于Synopsys,2018年市场占有率22.0%,Mentor Graphics的占有率在10%左右。
三大 EDA 供应商都能提供全套的芯片设计解决方案,包括模拟、数字前端(图形编辑、逻辑综合)、后端(Layout)、DFT(可测性设计)、Signoff 等一整套设计工具。Cadence 的强项在于模拟和混合信号的模拟仿真和版图设计,Synopsys的优势在于逻辑综合、数字前端、数字后端和PT signoff,而Mentor的优势是 Calibre signoff 和 DFT,在PCB设计方向更显特色。

中国目前也有自己的EDA厂商,那就是华大九天、广立微、芯禾科技三大EDA巨头。
虽然经过了整整20多年的发展,但是国内的EDA厂商EDA产品并不齐全,尤其在数字电路方面,我们整个国内EDA产业在这个领域短板明显。
其次,因为国内半导体产业并没有形成一个完善的产业链,像Cadence、Synopsys和Mentor Graphics,它们在新工艺开发阶段就与晶圆制造厂合作,因此对工艺理解很到位,反过来可以更好地改进工具以支持先进工艺。
但中国半导体产业不完善,整个半导体生态不够成熟国内EDA厂商与先进工艺结合比较弱。国内EDA产业与先进工艺结合不够的原因,从而在EDA的研发突破上难度会更高。

另外,因为EDA研发太难了,中国的EDA人才仅有数百人,完全不够支撑整个中国EDA工具的研发与突破。
目前,国家真正大力发展半导体产业,并且想要打造一个完善城市的半导体产业链,这是中国EDA工具发展的大好时机,中国EDA工具可以趁这个机会,多招募资金,多招募人才,多与上下游厂商配合,打造属于中国自己完整的EDA工具产品,并且与海外市场竞争!

高通、华为、苹果离不开的EDA工具,为什么说是中国芯片的命门?

6. eda 设计软件主要有哪些

EDA常用软件 

EDA工具层出不穷,目前进入我国并具有广泛影响的EDA软件有:multiSIM7(原EWB的最新版本)、PSPICE、OrCAD、PCAD、Protel、Viewlogic、Mentor、Graphics、Synopsys、LSIIogic、Cadence、MicroSim等等。这些工具都有较强的功能,一般可用于几个方面,例如很多软件都可以进行电路设计与仿真,同进还可以进行PCB自动布局布线,可输出多种网表文件与第三方软件接口。 

(下面是关于EDA的软件介绍,有兴趣的话,旧看看吧^^^) 


下面按主要功能或主要应用场合,分为电路设计与仿真工具、PCB设计软件、IC设计软件、PLD设计工具及其它EDA软件,进行简单介绍。 

2.1 电子电路设计与仿真工具 

我们大家可能都用过试验板或者其他的东西制作过一些电子制做来进行实践。但是有的时候,我们会发现做出来的东西有很多的问题,事先并没有想到,这样一来就浪费了我们的很多时间和物资。而且增加了产品的开发周期和延续了产品的上市时间从而使产品失去市场竞争优势。有没有能够不动用电烙铁试验板就能知道结果的方法呢?结论是有,这就是电路设计与仿真技术。 

说到电子电路设计与仿真工具这项技术,就不能不提到美国,不能不提到他们的飞机设计为什么有很高的效率。以前我国定型一个中型飞机的设计,从草案到详细设计到风洞试验再到最后出图到实际投产,整个周期大概要10年。而美国是1年。为什么会有这样大的差距呢?因为美国在设计时大部分采用的是虚拟仿真技术,把多年积累的各项风洞实验参数都输入电脑,然后通过电脑编程编写出一个虚拟环境的软件,并且使它能够自动套用相关公式和调用长期积累后输入电脑的相关经验参数。这样一来,只要把飞机的外形计数据放入这个虚拟的风洞软件中进行试验,哪里不合理有问题就改动那里,直至最佳效果,效率自然高了,最后只要再在实际环境中测试几次找找不足就可以定型了,从他们的波音747到F16都是采用的这种方法。空气动力学方面的数据由资深专家提供,软件开发商是IBM,飞行器设计工程师只需利用仿真软件在计算机平台上进行各种仿真调试工作即可。同样,他们其他的很多东西都是采用了这样类似的方法,从大到小,从复杂到简单,甚至包括设计家具和作曲,只是具体软件内容不同。其实,他们发明第一代计算机时就是这个目的(当初是为了高效率设计大炮和相关炮弹以及其他计算量大的设计)。 

电子电路设计与仿真工具包括SPICE/PSPICE;multiSIM7;Matlab;SystemView;MMICAD LiveWire、Edison、Tina Pro Bright Spark等。下面简单介绍前三个软件。 

①SPICE(Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis):是由美国加州大学推出的电路分析仿真软件,是20世纪80年代世界上应用最广的电路设计软件,1998年被定为美国国家标准。1984年,美国MicroSim公司推出了基于SPICE的微机版PSPICE(Personal-SPICE)。现在用得较多的是PSPICE6.2,可以说在同类产品中,它是功能最为强大的模拟和数字电路混合仿真EDA软件,在国内普遍使用。最新推出了PSPICE9.1版本。它可以进行各种各样的电路仿真、激励建立、温度与噪声分析、模拟控制、波形输出、数据输出、并在同一窗口内同时显示模拟与数字的仿真结果。无论对哪种器件哪些电路进行仿真,都可以得到精确的仿真结果,并可以自行建立元器件及元器件库。 

②multiSIM(EWB的最新版本)软件:是Interactive Image Technologies Ltd在20世纪末推出的电路仿真软件。其最新版本为multiSIM7,目前普遍使用的是multiSIM2001,相对于其它EDA软件,它具有更加形象直观的人机交互界面,特别是其仪器仪表库中的各仪器仪表与操作真实实验中的实际仪器仪表完全没有两样,但它对模数电路的混合仿真功能却毫不逊色,几乎能够100%地仿真出真实电路的结果,并且它在仪器仪表库中还提供了万用表、信号发生器、瓦特表、双踪示波器(对于multiSIM7还具有四踪示波器)、波特仪(相当实际中的扫频仪)、字信号发生器、逻辑分析仪、逻辑转换仪、失真度分析仪、频谱分析仪、网络分析仪和电压表及电流表等仪器仪表。还提供了我们日常常见的各种建模精确的元器件,比如电阻、电容、电感、三极管、二极管、继电器、可控硅、数码管等等。模拟集成电路方面有各种运算放大器、其他常用集成电路。数字电路方面有74系列集成电路、4000系列集成电路、等等还支持自制元器件。MultiSIM7还具有I-V分析仪(相当于真实环境中的晶体管特性图示仪)和Agilent信号发生器、Agilent万用表、Agilent示波器和动态逻辑平笔等。同时它还能进行VHDL仿真和Verilog HDL仿真。 

③MATLAB产品族:它们的一大特性是有众多的面向具体应用的工具箱和仿真块,包含了完整的函数集用来对图像信号处理、控制系统设计、神经网络等特殊应用进行分析和设计。它具有数据采集、报告生成和MATLAB语言编程产生独立C/C++代码等功能。MATLAB产品族具有下列功能:数据分析;数值和符号计算、工程与科学绘图;控制系统设计;数字图像信号处理;财务工程;建模、仿真、原型开发;应用开发;图形用户界面设计等。MATLAB产品族被广泛应用于信号与图像处理、控制系统设计、通讯系统仿真等诸多领域。开放式的结构使MATLAB产品族很容易针对特定的需求进行扩充,从而在不断深化对问题的认识同时,提高自身的竞争力。 

2.2 PCB设计软件 

PCB(Printed-Circuit Board)设计软件种类很多,如Protel、OrCAD、Viewlogic、PowerPCB、Cadence PSD、MentorGraphices的Expedition PCB、Zuken CadStart、Winboard/Windraft/Ivex-SPICE、PCB Studio、TANGO、PCBWizard(与LiveWire配套的PCB制作软件包)、ultiBOARD7(与multiSIM2001配套的PCB制作软件包)等等。 

目前在我国用得最多当属Protel,下面仅对此软件作一介绍。 

Protel是PROTEL(现为Altium)公司在20世纪80年代末推出的CAD工具,是PCB设计者的首选软件。它较早在国内使用,普及率最高,在很多的大、中专院校的电路专业还专门开设Protel课程,几乎所在的电路公司都要用到它。早期的Protel主要作为印刷板自动布线工具使用,其最新版本为Protel DXP,现在普遍使用的是Protel99SE,它是个完整的全方位电路设计系统,包含了电原理图绘制、模拟电路与数字电路混合信号仿真、多层印刷电路板设计(包含印刷电路板自动布局布线),可编程逻辑器件设计、图表生成、电路表格生成、支持宏操作等功能,并具有Client/Server(客户/服务体系结构), 同时还兼容一些其它设计软件的文件格式,如ORCAD、PSPICE、EXCEL等。使用多层印制线路板的自动布线,可实现高密度PCB的100%布通率。Protel软件功能强大(同时具有电路仿真功能和PLD开发功能)、界面友好、使用方便,但它最具代表性的是电路设计和PCB设计。 

2.3 IC设计软件 

IC设计工具很多,其中按市场所占份额排行为Cadence、Mentor Graphics和Synopsys。这三家都是ASIC设计领域相当有名的软件供应商。其它公司的软件相对来说使用者较少。中国华大公司也提供ASIC设计软件(熊猫2000);另外近来出名的Avanti公司,是原来在Cadence的几个华人工程师创立的,他们的设计工具可以全面和Cadence公司的工具相抗衡,非常适用于深亚微米的IC设计。下面按用途对IC设计软件作一些介绍。 

①设计输入工具 

这是任何一种EDA软件必须具备的基本功能。像Cadence的composer,viewlogic的viewdraw,硬件描述语言VHDL、Verilog HDL是主要设计语言,许多设计输入工具都支持HDL(比如说multiSIM等)。另外像Active-HDL和其它的设计输入方法,包括原理和状态机输入方法,设计FPGA/CPLD的工具大都可作为IC设计的输入手段,如Xilinx、Altera等公司提供的开发工具Modelsim FPGA等。 

②设计仿真工作 

我们使用EDA工具的一个最大好处是可以验证设计是否正确,几乎每个公司的EDA产品都有仿真工具。Verilog-XL、NC-verilog用于Verilog仿真,Leapfrog用于VHDL仿真,Analog Artist用于模拟电路仿真。Viewlogic的仿真器有:viewsim门级电路仿真器,speedwaveVHDL仿真器,VCS-verilog仿真器。Mentor Graphics有其子公司Model Tech出品的VHDL和Verilog双仿真器:Model Sim。Cadence、Synopsys用的是VSS(VHDL仿真器)。现在的趋势是各大EDA公司都逐渐用HDL仿真器作为电路验证的工具。 

③综合工具 

综合工具可以把HDL变成门级网表。这方面Synopsys工具占有较大的优势,它的Design Compile是作为一个综合的工业标准,它还有另外一个产品叫Behavior Compiler,可以提供更高级的综合。 

另外最近美国又出了一个软件叫Ambit,据说比Synopsys的软件更有效,可以综合50万门的电路,速度更快。今年初Ambit被Cadence公司收购,为此Cadence放弃了它原来的综合软件Synergy。随着FPGA设计的规模越来越大,各EDA公司又开发了用于FPGA设计的综合软件,比较有名的有:Synopsys的FPGA Express, Cadence的Synplity, Mentor的Leonardo,这三家的FPGA综合软件占了市场的绝大部分。 

④布局和布线 

在IC设计的布局布线工具中,Cadence软件是比较强的,它有很多产品,用于标准单元、门阵列已可实现交互布线。最有名的是Cadence spectra,它原来是用于PCB布线的,后来Cadence把它用来作IC的布线。其主要工具有:Cell3,Silicon Ensemble-标准单元布线器;Gate Ensemble-门阵列布线器;Design Planner-布局工具。其它各EDA软件开发公司也提供各自的布局布线工具。 

⑤物理验证工具 

物理验证工具包括版图设计工具、版图验证工具、版图提取工具等等。这方面Cadence也是很强的,其Dracula、Virtuso、Vampire等物理工具有很多的使用者。 

⑥模拟电路仿真器 

前面讲的仿真器主要是针对数字电路的,对于模拟电路的仿真工具,普遍使用SPICE,这是唯一的选择。只不过是选择不同公司的SPICE,像MiceoSim的PSPICE、Meta Soft的HSPICE等等。HSPICE现在被Avanti公司收购了。在众多的SPICE中,HSPICE作为IC设计,其模型多,仿真的精度也高。 

2.4 PLD设计工具 

PLD(Programmable Logic Device)是一种由用户根据需要而自行构造逻辑功能的数字集成电路。目前主要有两大类型:CPLD(Complex PLD)和FPGA(Field Programmable Gate Array)。它们的基本设计方法是借助于EDA软件,用原理图、状态机、布尔表达式、硬件描述语言等方法,生成相应的目标文件,最后用编程器或下载电缆,由目标器件实现。生产PLD的厂家很多,但最有代表性的PLD厂家为Altera、Xilinx和Lattice公司。 

PLD的开发工具一般由器件生产厂家提供,但随着器件规模的不断增加,软件的复杂性也随之提高,目前由专门的软件公司与器件生产厂家使用,推出功能强大的设计软件。下面介绍主要器件生产厂家和开发工具。 

①ALTERA:20世纪90年代以后发展很快。主要产品有:MAX3000/7000、FELX6K/10K、APEX20K、ACEX1K、Stratix等。其开发工具-MAX+PLUS II是较成功的PLD开发平台,最新又推出了Quartus II开发软件。Altera公司提供较多形式的设计输入手段,绑定第三方VHDL综合工具,如:综合软件FPGA Express、Leonard Spectrum,仿真软件ModelSim。 

②ILINX:FPGA的发明者。产品种类较全,主要有:XC9500/4000、Coolrunner(XPLA3)、Spartan、Vertex等系列,其最大的Vertex-II Pro器件已达到800万门。开发软件为Foundation和ISE。通常来说,在欧洲用Xilinx的人多,在日本和亚太地区用ALTERA的人多,在美国则是平分秋色。全球PLD/FPGA产品60%以上是由Altera和Xilinx提供的。可以讲Altera和Xilinx共同决定了PLD技术的发展方向。 

③Lattice-Vantis:Lattice是ISP(In-System Programmability)技术的发明者。ISP技术极大地促进了PLD产品的发展,与ALTERA和XILINX相比,其开发工具比Altera和Xilinx略逊一筹。中小规模PLD比较有特色,大规模PLD的竞争力还不够强(Lattice没有基于查找表技术的大规模FPGA),1999年推出可编程模拟器件,1999年收购Vantis(原AMD子公司),成为第三大可编程逻辑器件供应商。2001年12月收购Agere公司(原Lucent微电子部)的FPGA部门。主要产品有ispLSI2000/5000/8000,MACH4/5。 

④ACTEL:反熔丝(一次性烧写)PLD的领导者。由于反熔丝PLD抗辐射、耐高低温、功耗低、速度快,所以在军品和宇航级上有较大优势。ALTERA和XILINX则一般不涉足军品和宇航级市场。 

⑤Quicklogic:专业PLD/FPGA公司,以一次性反熔丝工艺为主,在中国地区销售量不大。 

⑥Lucent:主要特点是有不少用于通讯领域的专用IP核,但PLD/FPGA不是Lucent的主要业务,在中国地区使用的人很少。 

⑦ATMEL:中小规模PLD做得不错。ATMEL也做了一些与Altera和Xilinx兼容的片子,但在品质上与原厂家还是有一些差距,在高可靠性产品中使用较少,多用在低端产品上。 

⑧Clear Logic:生产与一些著名PLD/FPGA大公司兼容的芯片,这种芯片可将用户的设计一次性固化,不可编程,批量生产时的成本较低。 

⑨WSI:生产PSD(单片机可编程外围芯片)产品。这是一种特殊的PLD,如最新的PSD8xx、PSD9xx集成了PLD、EPROM、Flash,并支持ISP(在线编程),集成度高,主要用于配合单片机工作。 

顺便提一下:PLD(可编程逻辑器件)是一种可以完全替代74系列及GAL、PLA的新型电路,只要有数字电路基础,会使用计算机,就可以进行PLD的开发。PLD的在线编程能力和强大的开发软件,使工程师可以几天,甚至几分钟内就可完成以往几周才能完成的工作,并可将数百万门的复杂设计集成在一颗芯片内。PLD技术在发达国家已成为电子工程师必备的技术。 

2.5 其它EDA软件 

①VHDL语言:超高速集成电路硬件描述语言(VHSIC Hardware Deseription Languagt,简称VHDL),是IEEE的一项标准设计语言。它源于美国国防部提出的超高速集成电路(Very High Speed Integrated Circuit,简称VHSIC)计划,是ASIC设计和PLD设计的一种主要输入工具。 

②Veriolg HDL:是Verilog公司推出的硬件描述语言,在ASIC设计方面与VHDL语言平分秋色。 

③其它EDA软件如专门用于微波电路设计和电力载波工具、PCB制作和工艺流程控制等领域的工具,在此就不作介绍了。 

3 EDA的应用 

EDA在教学、科研、产品设计与制造等各方面都发挥着巨大的作用。在教学方面,几乎所有理工科(特别是电子信息)类的高校都开设了EDA课程。主要是让学生了解EDA的基本概念和基本原理、掌握用HDL语言编写规范、掌握逻辑综合的理论和算法、使用EDA工具进行电子电路课程的实验验证并从事简单系统的设计。一般学习电路仿真工具(如multiSIM、PSPICE)和PLD开发工具(如Altera/Xilinx的器件结构及开发系统),为今后工作打下基础。 

科研方面主要利用电路仿真工具(multiSIM或PSPICE)进行电路设计与仿真;利用虚拟仪器进行产品测试;将CPLD/FPGA器件实际应用到仪器设备中;从事PCB设计和ASIC设计等。 

在产品设计与制造方面,包括计算机仿真,产品开发中的EDA工具应用、系统级模拟及测试环境的仿真,生产流水线的EDA技术应用、产品测试等各个环节。如PCB的制作、电子设备的研制与生产、电路板的焊接、ASIC的制作过程等。 

从应用领域来看,EDA技术已经渗透到各行各业,如上文所说,包括在机械、电子、通信、航空航航天、化工、矿产、生物、医学、军事等各个领域,都有EDA应用。另外,EDA软件的功能日益强大,原来功能比较单一的软件,现在增加了很多新用途。如AutoCAD软件可用于机械及建筑设计,也扩展到建筑装璜及各类效果图、汽车和飞机的模型、电影特技等领域。 

4 EDA技术的发展趋势 

从目前的EDA技术来看,其发展趋势是政府重视、使用普及、应用广泛、工具多样、软件功能强大。 

中国EDA市场已渐趋成熟,不过大部分设计工程师面向的是PCB制板和小型ASIC领域,仅有小部分(约11%)的设计人员开发复杂的片上系统器件。为了与台湾和美国的设计工程师形成更有力的竞争,中国的设计队伍有必要引进和学习一些最新的EDA技术。 

在信息通信领域,要优先发展高速宽带信息网、深亚微米集成电路、新型元器件、计算机及软件技术、第三代移动通信技术、信息管理、信息安全技术,积极开拓以数字技术、网络技术为基础的新一代信息产品,发展新兴产业,培育新的经济增长点。要大力推进制造业信息化,积极开展计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助工程(CAE)、计算机辅助工艺(CAPP)、计算机机辅助制造(CAM)、产品数据管理(PDM)、制造资源计划(MRPII)及企业资源管理(ERP)等。有条件的企业可开展“网络制造”,便于合作设计、合作制造,参与国内和国际竞争。开展“数控化”工程和“数字化”工程。自动化仪表的技术发展趋势的测试技术、控制技术与计算机技术、通信技术进一步融合,形成测量、控制、通信与计算机(M3C)结构。在ASIC和PLD设计方面,向超高速、高密度、低功耗、低电压方面发展。 

外设技术与EDA工程相结合的市场前景看好,如组合超大屏幕的相关连接,多屏幕技术也有所发展。 

中国自1995年以来加速开发半导体产业,先后建立了几所设计中心,推动系列设计活动以应对亚太地区其它EDA市场的竞争。 

在EDA软件开发方面,目前主要集中在美国。但各国也正在努力开发相应的工具。日本、韩国都有ASIC设计工具,但不对外开放。中国华大集成电路设计中心,也提供IC设计软件,但性能不是很强。相信在不久的将来会有更多更好的设计工具在各地开花并结果。据最新统计显示,中国和印度正在成为电子设计自动化领域发展最快的两个市场,年夏合增长率分别达到了50%和30%。 

EDA技术发展迅猛,完全可以用日新月异来描述。EDA技术的应用广泛,现在已涉及到各行各业。EDA水平不断提高,设计工具趋于完美的地步。EDA市场日趋成熟,但我国的研发水平仍很有限,尚需迎头赶上。

7. protel,pads,cadence,ad等几种EDA软件的比较

protel 99和AD是同一家的软件,AD是升级版本,如果只是双层板设计,protel就够用了,protel学习比较简单,很多公司还是用的protel99,protel主要用于单双层PCB设计,设计4层,6层PCB也可以,但是设计速度相对较慢,操作不方便。
PADS就是PowerPCB的升级版,学习起来稍微复杂一点,如果是画单双层PCB板,与protel比较,没有什么区别,但是画多层板,高速线路,如电脑主板,手机主板方面,protel是没法相比的。至少在画板的工作量与速度上可以比protel强很多!所以此款软件使用者非常多。
cadence公司最出名的软件就是OrCAD和 Allegro两款软件,主要用于高速电路板设计,如电脑主板,平板电脑,手机板的设计,对于简单的电路设计都不使用此软件。因此使用此款软件的人非常少。

protel,pads,cadence,ad等几种EDA软件的比较

8. cadence软件

生活当中各种软件已经成为生活中必不可少的一部分,他就像我们的手机号一样,融入了我们的生活