2016年EDA技術的電子設計要點
EDA技術已成爲當今電子技術發展的前沿之一,這是在各技術較先進的國家的共同努力下取得的成果,CPLD、FPGA 可編程邏輯器件的應用,無疑爲電子設計帶來了極大的靈活性和適用性。下面跟yjbys小編一起來看看最新的eda技術相關知識!
一、概念
EDA是電子設計自動化(Electronic Design Automation)的縮寫,在20世紀60年代中期從計算機輔助設計(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。
20世紀90年代,國際上電子和計算機技術較爲先進的國家,一直在積極探索新的電子電路設計方法,並在設計方法、工具等方面進行了徹底的變革,取得了巨大成功。在電子技術設計領域,可編程邏輯器件(如CPLD、FPGA)的應用,已得到廣泛的普及,這些器件爲數字系統的設計帶來了極大的.靈活性。這些器件可以通過軟件編程而對其硬件結構和工作方式進行重構,從而使得硬件的設計可以如同軟件設計那樣方便快捷。這一切極大地改變了傳統的數字系統設計方法、設計過程和設計觀念,促進了EDA技術的迅速發展。
EDA技術就是以計算機爲工具,設計者在EDA軟件平臺上,用硬件描述語言VHDL完成設計文件,然後由計算機自動地完成邏輯編譯、化簡、分割、綜合、優化、佈局、佈線和仿真,直至對於特定目標芯片的適配編譯、邏輯映射和編程下載等工作。EDA技術的出現,極大地提高了電路設計的效率和可操作性,減輕了設計者的勞動強度。
二、歷史與發展
在電子設計自動化(英語:Electronic design automation,縮寫:EDA)出現之前,設計人員必須手工完成集成電路的設計、佈線等工作,這是因爲當時所謂集成電路的複雜程度遠不及現在。工業界開始使用幾何學方法來製造用於電路光繪(photoplotter)的膠帶。到了1970年代中期,開發人員嘗試將整個設計過程自動化,而不僅僅滿足於自動完成掩膜草圖。第一個電路佈線、佈局工具研發成功。設計自動化會議(Design Automation Conference)在這一時期被創立,旨在促進電子設計自動化的發展。
目前的數字集成電路的設計都比較模塊化。半導體器件製造工藝需要標準化的設計描述,高抽象級的描述將被編譯爲信息單元(cell)的形式。設計人員在進行邏輯設計時無需考慮信息單元的具體硬件工藝。利用特定的集成電路製造工藝來實現硬件電路,信息單元就會實施預定義的邏輯或其他電子功能。半導體硬件廠商大多會爲它們製造的元件提供“元件庫”,並提供相應的標準化仿真模型。相比數字的電子設計自動化工具,模擬系統的電子設計自動化工具大多並非模塊化的,這是因爲模擬電路的功能更加複雜,而且不同部分的相互影響較強,而且作用規律複雜,電子元件大多沒有那麼理想。Verilog AMS就是一種用於模擬電子設計的硬件描述語言。此外,設計人員可以使用硬件驗證語言來完成項目的驗證工作目前最新的發展趨勢是將集描述語言、驗證語言集成爲一體,典型的例子有SystemVerilog。
隨着集成電路規模的擴大、半導體技術的發展,電子設計自動化的重要性急劇增加。這些工具的使用者包括半導體器件製造中心的硬件技術人員,他們的工作是操作半導體器件製造設備並管理整個工作車間。一些以設計爲主要業務的公司,也會使用電子設計自動化軟件來評估製造部門是否能夠適應新的設計任務。電子設計自動化工具還被用來將設計的功能導入到類似現場可編程邏輯門陣列的半定製可編程邏輯器件,或者生產全定製的專用集成電路。
三、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、軟件功能強大。
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%)的設計人員開發複雜的片上系統器件。爲了與臺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,要優先發展高速寬帶信息網、深亞微米集成電路、新型元器件、計算機及軟件技術、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、網絡技術爲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“網絡製造”,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軟件開發方面,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設計軟件,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,中國和印度正在成爲電子設計自動化領域發展最快的兩個市場,年複合增長率分別達到了50%和30%。
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