EDA的出現(xiàn)和發(fā)展與半導體技術(shù)的發(fā)展密切相關(guān)。20世紀50年代,隨著半導體技術(shù)的發(fā)展,電路設(shè)計變得越來越復雜,手工設(shè)計已經(jīng)無法滿足設(shè)計需求。在20世紀60年代初期,計算機開始被用于電路設(shè)計中。最初的電路設(shè)計軟件是由電子工程師們自己編寫的,這些軟件主要用于計算電路元件的參數(shù)和特性。
EWIS系統(tǒng)是指飛機、火車、汽車等交通工具中的電氣布線互連系統(tǒng),用于連接和控制交通工具中的各種電氣設(shè)備和系統(tǒng)。EWIS是交通工具中最重要的系統(tǒng)之一,它的可靠性和安全性對于交通工具的正常運行和乘客的安全至關(guān)重要。EWIS系統(tǒng)的設(shè)計要滿足多個要求,包括讓飛機上成千上萬個傳送電信號的導線滿足功能更大存活的要求、導線間的相互隔離要求以及其他設(shè)計及安全要求。
EDA為集成電路的設(shè)計、生產(chǎn)等提供自動化輔助設(shè)計能力。EDA(Electronicdesignautomation),即電子設(shè)計自動化,是指以計算機為工具,融合圖形學、計算數(shù)學、微電子學、拓撲邏輯學、材料學及人工智能等技術(shù),自動完成集成電路的設(shè)計、綜合、驗證、物理設(shè)計等一系列流程。逐步擴大的集成電路規(guī)模以及日益復雜的芯片設(shè)計推動了EDA工具的出現(xiàn),使EDA成為IC設(shè)計中不可或缺的工具。
回顧EDA產(chǎn)業(yè)大致經(jīng)歷了三個發(fā)展階段:20世紀80年代前的計算機輔助設(shè)計(CAD)時代,20世紀80年代的計算機輔助工程(CAED)時代和20世紀90年代后的電子系統(tǒng)設(shè)計自動化(EDA)時代。近年來,隨著云計算在各行各業(yè)的滲透不斷加深,EDA與云計算的結(jié)合也在深入。特別是中國存在大量新創(chuàng)的中小微芯片設(shè)計企業(yè),對云端EDA工具有著更加深切的需求。
EDA是電子設(shè)計自動化(Electronic Design Automation)的縮寫,它代表了電子設(shè)計的自動化流程。EDA技術(shù)利用計算機輔助設(shè)計(CAD)軟件,來完成超大規(guī)模集成電路(VLSI)芯片的功能設(shè)計、綜合、驗證、物理設(shè)計(包括布局、布線、版圖、設(shè)計規(guī)則檢查等)等流程的設(shè)計方式。EDA被譽為“芯片之母”,是電子設(shè)計的基石產(chǎn)業(yè)。
EDA領(lǐng)域的市場格局呈現(xiàn)出三巨頭主導的局面,Cadence、Synopsys和西門子EDA三家公司仍占據(jù)了國內(nèi)EDA行業(yè)的主導地位,2021年的合計市場份額為77.7%,這三家公司在技術(shù)水平、產(chǎn)品完成度和豐富度上仍舊大幅領(lǐng)先國內(nèi)相關(guān)企業(yè)。
EDA(電子線路設(shè)計座自動化)是以計算機為工作平臺、以硬件描述語言(VHDL)為設(shè)計語言、以可編程器件(CPLD/FPGA)為實驗載體、以ASIC/SOC芯片為目標器件、進行必要元件建模和系統(tǒng)仿真電子產(chǎn)品自動化設(shè)計過程。EDA是電子設(shè)計領(lǐng)域一場革命,它源于計算機輔助設(shè)計,計算機輔助制造、計算機輔助測試和計算機輔助工程。
EDA (Electronic Design Automation)技術(shù)是指電子設(shè)計自動化技術(shù),是一種利用計算機輔助設(shè)計(CAD)軟件來設(shè)計、分析和驗證電子系統(tǒng)的技術(shù)。EDA技術(shù)的功能和應(yīng)用非常廣泛。
EDA和單片機是兩種不同的工具,它們在電子設(shè)計領(lǐng)域中扮演著不同的角色。EDA是一種軟件工具,用于幫助工程師完成數(shù)字電路的設(shè)計、仿真、驗證和優(yōu)化。它包括原理圖編輯器、布局編輯器、仿真器、驗證工具等,可以幫助設(shè)計人員快速實現(xiàn)數(shù)字電路的設(shè)計。在數(shù)字電路設(shè)計中,使用EDA工具可以大大提高設(shè)計效率和準確性,同時還可以進行自動化的仿真和驗證,確保設(shè)計的正確性和可靠性。
EDA軟件是芯片設(shè)計的重要工具,可以說是芯片行業(yè)的“Photoshop”。EDA技術(shù)在全球芯片設(shè)計領(lǐng)域具有核心地位,被譽為“芯片設(shè)計之母”。沒有EDA,就沒有現(xiàn)代半導體產(chǎn)業(yè)。它不僅關(guān)乎集成電路的設(shè)計、布線、驗證和仿真等多個環(huán)節(jié),而且是芯片設(shè)計和制造過程中不可或缺的關(guān)鍵技術(shù)。
電子系統(tǒng)EDA集成開發(fā)環(huán)境IDE(Integrated Development Environment)是指根據(jù)電子系統(tǒng)設(shè)計流程,將設(shè)計流程中各個階段所需要的不同的EDA工具軟件集成在一個硬件平臺上,進行項目設(shè)計開發(fā)的軟硬工作環(huán)境。在此環(huán)境中,項目的設(shè)計數(shù)據(jù)通過文件方式在各個EDA工具之間流轉(zhuǎn),就像工廠里生產(chǎn)流水線上的產(chǎn)品流動一樣,直到產(chǎn)品生產(chǎn)全過程結(jié)束。
EDA 作為現(xiàn)代電子設(shè)計的核心, 以大規(guī)??删幊踢壿嬈骷?FPGA/COLD)為載體,以計算機為工作平臺,在 EDA 軟件開發(fā)環(huán)境下,采用硬件描述語言 HDL(Hardware Description Language)編寫設(shè)計文件,而一系列的編譯、綜合及優(yōu)化、布局布線、仿真 ,直到編程下載等工作都可自動的完成。
EDA是電子設(shè)計自動化(Electronics Design Automation)的縮寫,EDA技術(shù)就是以計算機為工具,設(shè)計者在EDA軟件平臺上,用硬件描述語言VerilogHDL完成設(shè)計文件,然后由計算機自動地完成邏輯編譯、化簡、分割、綜合、優(yōu)化、布局、布線和仿真,直至對于特定目標芯片的適配編譯、邏輯映射和編程下載等工作。EDA技術(shù)的出現(xiàn),極大地提高了電路設(shè)計的效率和可操作性,減輕了設(shè)計者的勞動強度。
在如今的芯片設(shè)計過程中,選擇和使用適合的工具是非常重要的。芯片設(shè)計工具通常分為三類:EDA工具、模擬仿真工具和布局工具。EDA工具是芯片設(shè)計的核心,它包括原理圖繪制、邏輯綜合、門級仿真工具和物理版圖編輯等,可以幫助設(shè)計師設(shè)計出電路的物理結(jié)構(gòu)和電氣行為以及特定規(guī)則的芯片功能。市場上最常用的EDA工具廠商有Cadence、Mentor Graphics、Synopsys等。其中,每個廠商都有著自己獨特的產(chǎn)品優(yōu)勢。
EDA看起來是一款設(shè)計軟件,但它的內(nèi)部包含融合了圖形學、計算數(shù)學、微電子學、拓撲邏輯學、材料學及人工智能等多學科的算法技術(shù),制作一款從零開始制作一款EDA軟件難度極高,在資金、人才以及時間上缺一不可,這也是它被稱為“芯片設(shè)計上的皇冠”的原因。