集成电路设计

电子设计自动化(EDA)

电子设计自动化(EDA)是芯片设计师把一个想法变成可制造版图所用的庞大软件工具箱。一颗现代芯片在指甲盖大小的晶粒上塞进数十亿个晶体管——没人能用手去摆放和连线,就像你不可能手绘出一座大陆般大小的城市里的每一条道路。EDA 就是替你完成绘制、检查和优化的那一大批程序,让工程师只需描述行为,由工具去推演出物理上的实现。

整个流程分阶段进行。你用 Verilog 这类硬件描述语言写出设计;逻辑综合把它编译成由真实门电路组成的网表;布局布线把这些门摆到硅片上,并在它们之间穿引导线;仿真加上时序与物理验证则在流片前确认它行为正确、跑得够快、并遵守晶圆厂的制造规则。比方说,静态时序分析会检查每个信号是否都在时钟周期内到达,覆盖数百万条路径——这是任何电子表格都撑不住的工作量。

EDA 是一个高度集中的行业:少数几家公司——新思(Synopsys)、铿腾(Cadence)和西门子 EDA(前身为 Mentor Graphics)——供应着全球几乎每家芯片厂商所依赖的大部分工具,这也是 EDA 频频出现在出口管制争论中的原因。一个常见的误解:EDA 只负责设计芯片,并不制造它;真正的硅片是由台积电这样的晶圆厂,依据 EDA 流程产出的版图(GDSII 或 OASIS 文件)制造出来的。

又称
EDA toolsCAD电子设计自动化電子設計自動化