《集成电路EDA软件概述.docVIP

人类社会已进入到高度发达的信息化社会，信息社会离不开电子产品的进步。现代电子产品在性能提高、复杂度增大的同时，价格却一直呈下降趋势，而且产品更新换代的步伐也越来越快，实现这种进步的主要因素是生产制造技术和电子设计技术的发展。前者以微细加工技术为代表，目前已进展到深亚微米阶段，可以在几平方厘米的芯片上集成数千万个晶体管。后者的核心就是EDA技术，EDA是指以计算机为工作平台，融合应用电子技术、计算机技术、智能化技术必威体育精装版成果而研制成的电子CAD通用软件包，主要能辅助进行三方面的设计工作：IC设计,电子电路设计,PCB设计。没有EDA技术的支持，想要完成上述超大规模集成电路的设计制造是不可想象的，反过来，生产制造技术的不断进步又必将对EDA技术提出。EDA技术是在电子CAD技术基础上发展起来的计算机软件系统，是指以计算机为工作平台，融合了应用电子技术、计算机技术、信息处理及智能化技术的必威体育精装版成果，进行电子产品的自动设计。 现在对EDA的概念或范畴用得很宽。包括在机械、电子、通信、航空航天、化工、矿产、生物、医学、军事等各个领域，都有EDA的应用。目前EDA 技术已在各大公司、企事业单位和科研教学部门广泛使用。例如在飞机制造过程中，从设计、性能测试及特性分析直到飞行模拟，都可能涉及到EDA技术。本文所指的EDA技术，主要针对电子电路设计、PCB设计和IC设计。EDA 设计可分为系统级、电路级和物理实现级。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：EWB、PSPICE、OrCAD、PCAD、Protel、ViewLogic、Mentor、Graphics、Synopsys、LSIlogic、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，同时以可以进行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。 在计算机技术的推动下，20世纪末，电子技术获得了速的发展，而电子技术发展的根基是微电子技术的进步，它表现在大规模集成电路加工技术，即半导体工艺技术的发展上。表征半导体工艺水平的线宽已经达到60nm以下，并还在不断地缩小，在硅片单位面积上集成了更多的晶体管，集成电路设计在不断地向超大规模、极低功耗和超高速的方向发展；专用集成电路ASIC的成本不断降低，在功能上，现代的集成电路已能实现SOC的功能。 具体来说，现代EDA技术具有以下一些特点： 1）高层综合和优化 为了能更好地支持自顶向下的设计方法，现代的EDA工具能够在系统级进行综合和优化，这样就缩短了设计的周期，提高了设计效率。 3）开放性和标准化 现代EDA工具普遍采用标准化和开放性框架结构，任何一个EDA系统只要建立了一个符合标准的开放式框架结构，就可以接纳其它厂商的EDA工具一起进行设计工作。这样就可以实现各种EDA工具间的优化组合，并集成在一个易于管理的统一环境之下，实现资源共享。 不同的EDA开发工具可以组合使用，共享设计数据，相互间有良好的接口，有效提高了设计者的工作效率和设计灵活性，为用户提供了方便。 1.2 EDA技术实现目标 最终目标：专用集成电路ASIC的设计和实现 ASIC作为最终的物理平台，集中容纳了用户通过EDA技术将电子 应用系统的既定功能和技术指标具体实现的硬件实体。 ASIC：具有专门用途和特定功能的独立集成电路器 件，可以通过三种途径来完成： 1.超大规模可编程逻辑器件 2.半定制或全定制ASIC 3.混合ASIC 1.超大规模可编程逻辑器件 FPGA和CPLD是实现这一途径的主流器件。 二者的开发工具、开发流程和使用方法与ASIC有类似之处，因此这类器件通常也被称为可编程专用IC，或可编程ASIC。 特点：直接面向用户，极大的灵活性和通用性，使用方便，硬件测试和实现快捷，开发效率高，成本低，上市时间短，技术维护简单，工作可靠性好等。 2.半定制或全定制ASIC 统称为掩模ASIC或ASIC，不具备上述可编程ASIC的面向用户的灵活多样的可编程性。 （1）门阵列ASIC。 门阵列芯片包括预定制的相连的PMOS和NMOS晶体管行。EDA设计时，可以将原理图或HDL模型映射为相应门阵列晶体管配置，创建一个指定金属互连路径文件。从而完成门阵列ASIC开发。 （2）标准单元ASIC 目前大部分ASIC是使用库（Library）中的不同大小的标准单元设计的，这类芯片一般称作基于单元的集成电路。库包括不同复杂性的逻辑元件，并包含每个逻辑单元在硅片级的完整布局，使用者只需利用EDA软件工具与逻辑块描述打交道即可，完全不必关心电路布局的细节。设计时，通过EDA