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說到IC Design就離不開EDA 工具。

 

EDA——Electronics Design Automation。

 

EDA技術是以計算機為工具，設計者在EDA軟件平臺上，融合應用電子技術、計算機技術、信息處理及智能化技術的最新成果，進行電子產品的自動設計。

 

EDA技術的出現，極大地提高了電路設計的效率和可操作性。

 

EDA是和電子設計自動化有關的一切，包括集成電路設計，器件設計，PCB設計，系統級（比如汽車，飛機的器件之間的布線）設計自動化。

其中， 集成電路設計自動化是EDA主要內容。因為EDA里面的80%用在集成電路設計自動化。 可以說EDA是IC產業的基礎，IC產業有三大基礎——裝備、材料、EDA工具。（設計，測試，封裝）

 

設計的EDA工具真正起步于80年代，1983年誕生了第一臺工作站平臺apollo。

 

20年的發展，才奠定了EDA工具在IC設計流程上的地位。

 

從硬件描述語言(或是圖形輸入工具)到邏輯仿真工具(LOGIC SIMULICATION)；

從邏輯綜合(logic synthesis)到自動布局布線(auto plane & route)系統；

從物理規則檢測(DRC & ERC)和參數提取(LVS)到芯片的最終測試。

 

現代EDA工具幾乎涵蓋了IC設計的方方面面，可以說，沒有EDA工具，就沒有現代IC設計。

 

一、EDA三巨頭

 

談到EDA，就很難繞開三家公司，Synopsys、Cadence和Mentor Graphics，被行業內部稱為EDA三巨頭，這三家企業占據了全球接近80%的市場。

Synopsys(新思科技)

 

成立于1986年，由 Aart de Geus 帶領通用電氣公司微電子研究中心的工程師團隊創立，在2008年成為 全球排名第一的EDA軟件工具領導廠商 ，為全球電子市場提供技術先進的集成電路設計與驗證平臺。

Synopsys 在 EDA 行業的市場占有率約 30%，它的邏輯綜合工具DC和時序分析工具PT在全球EDA市場幾乎一統江山。

 

Cadence(鏗騰電子)

 

1988 年成立，Cadence 產品涵蓋了電子設計的整個流程，包括系統級設計、功能驗證、集成電路綜合及布局布線、IC 物理驗證、模擬混合信號及射頻集成電路設計、全定制集成電路設計、PCCE 設計和硬件仿真建模等致力于為客戶提供電子設計自動化、軟件、硬件以及解決方案等服務。

全球知名半導體與電子系統公司均將 Cadence 軟件作為其全球設計的標準。

 

Mentor Graphics(明導國際，目前已被德國西門子收購)

 

1981 年成立，Mentor Graphics 是一家EDA軟件和硬件公司，也是電路板解決方案的市場領導者，主要提供電子設計自動化先進系統電腦軟件與模擬硬件系統。

Mento 的工具雖沒有前兩家全面，沒有涵蓋整個芯片設計和生產環節，但在有些領域，如 PCB(印刷電路板)設計工具等方面有相對獨到之處。

 

二、巨頭間的比較

 

Synopsys屬于全面開花，它的優勢在于數字前端、數字后端和 PT signoff。模擬前端的 XA，數字前端的 VCS， 后端的 sign-off tool，還有 PT、DC 和 ICC 功能都很強大。Synopsys 有壟斷市場 90%的 TCAD 器件仿真和壟斷 50%的 DFM 工藝仿真。

 

Cadence 的強項在于模擬或混合信號的定制化電路和版圖設計，功能很強大，PCB 相對也較強，但是 Sign off 的工具偏弱。

 

Mentor Graphic 是在后端布局布線占優，在 PCB 上也很有優勢，它的優勢是 Calibre sign off 和DFT，但 Mentor Graphic 在集成度上難以與前兩家抗衡。

 

時至今日， Synopsys 稱得上是EDA三大巨頭之首。占據統治地位的產品為邏輯綜合工具 DC(design compiler)，時序分析工具 PT(prime time) 。

 

通過這兩大產品 Synopsys 建立了完整的芯片 ASIC 設計 FLOW 包括，verilog 仿真工具 VCS，邏輯綜合工具DC，物理布局布線工具 ICC，形式驗證工具 formality，時序分析工具 PT，參數提取工具 STAR-RC，版圖檢查工具 Hercules。

 

三、當下的EDA困局

 

國內的芯片公司要設計芯片，就必須用國外公司的EDA工具，這是短期內必要的技術依賴。

 

也不是說國內沒有EDA公司，但一款EDA工具的研發是個很長的時間周期。

 

以理想狀態來說：開發期3年，磨合期2年，大概要6年左右才能完成一個工具。

 

這還只是完成，沒有大量實際項目的檢驗，產品覆蓋也不全。

 

幾乎沒有公司愿意冒著流片失敗的風險去做國內EDA工具的小白鼠。

 

而像Synopsys這樣的公司，每套工具都是經過十多年的打磨和迭代，提供給IC公司的都是全套工具，因此在競爭上具備絕對的優勢。

 

絕對的優勢意味著絕對的壟斷，一旦國外的EDA軟件被禁時，那我們被卡的脖子又會多出設計這一環節。

 

四、打破壟斷，勢在必行

 

高新技術產業可以一時依賴國外，但不能一世依賴國外。

 

毛澤東：“不要靠國外，可以進口技術，利用國外的技術人員幫助你們，但科學家，工程技術人員，還是要你們自己搞。如果你們沒有這個決心，做不到這一步，帝國主義還是要整你們?！?/span>

 

這是偉人的高瞻遠矚，也是我們當下所面臨的境況。

 

國內的EDA發展，不僅要靠國家政策的扶持，還要企業具備足夠大的魄力，同時相關專業的人才得到補足，三者缺一不可， 所以國內的EDA發展才顯得尤為 珍貴。

目前中國EDA市場已經逐漸走上正軌，但技術方面的內容仍舊需要突破。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%）的設計人員開發復雜的片上系統器件。

 

為了與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。

 

更好的學習才能更快的成長，前面的山很高，道路也很曲折，希望國內的EDA企業可以在未來幾年中盡快的發展起來。