EDA技術(shù)歷史發(fā)展

　　在電子設計自動(dòng)化(英語(yǔ)：Electronic design automation，縮寫(xiě)：EDA)出現之前，設計人員必須手工完成集成電路的設計、布線(xiàn)等工作，這是因為當時(shí)所謂集成電路的復雜程度遠不及現在。工業(yè)界開(kāi)始使用幾何學(xué)方法來(lái)制造用于電路光繪(photoplotter)的膠帶。到了1970年代中期，開(kāi)發(fā)人員嘗試將整個(gè)設計過(guò)程自動(dòng)化，而不僅僅滿(mǎn)足于自動(dòng)完成掩膜草圖。第一個(gè)電路布線(xiàn)、布局工具研發(fā)成功。設計自動(dòng)化會(huì )議(Design Automation Conference)在這一時(shí)期被創(chuàng )立，旨在促進(jìn)電子設計自動(dòng)化的發(fā)展。

　　電子設計自動(dòng)化發(fā)展的下一個(gè)重要階段以卡弗爾·米德(Carver Mead)和琳·康維于1980年發(fā)表的論文《超大規模集成電路系統導論》(Introduction to VLSI Systems)為標志。這一篇具有重大意義的論文提出了通過(guò)編程語(yǔ)言來(lái)進(jìn)行芯片設計的新思想。如果這一想法得到實(shí)現，芯片設計的復雜程度可以得到顯著(zhù)提升。這主要得益于用來(lái)進(jìn)行集成電路邏輯仿真、功能驗證的工具的性能得到相當的改善。隨著(zhù)計算機仿真技術(shù)的發(fā)展，設計項目可以在構建實(shí)際硬件電路之前進(jìn)行仿真，芯片布線(xiàn)布局對人工設計的要求降低，而且軟件錯誤率不斷降低。直至今日，盡管所用的語(yǔ)言和工具仍然不斷在發(fā)展，但是通過(guò)編程語(yǔ)言來(lái)設計、驗證電路預期行為，利用工具軟件綜合得到低抽象級物理設計的這種途徑，仍然是數字集成電路設計的基礎。

　　從1981年開(kāi)始，電子設計自動(dòng)化逐漸開(kāi)始商業(yè)化。1984年的設計自動(dòng)化會(huì )議(Design Automation Conference)上還舉辦了第一個(gè)以電子設計自動(dòng)化為主題的銷(xiāo)售展覽。Gateway設計自動(dòng)化在1986年推出了一種硬件描述語(yǔ)言Verilog，這種語(yǔ)言在現在是最流行的高級抽象設計語(yǔ)言。1987年，在美國國防部的資助下，另一種硬件描述語(yǔ)言VHDL被創(chuàng )造出來(lái)�，F代的電子設計自動(dòng)化工具可以識別、讀取不同類(lèi)型的硬件描述。根據這些語(yǔ)言規范產(chǎn)生的各種仿真系統迅速被推出，使得設計人員可對設計的芯片進(jìn)行直接仿真。后來(lái)，技術(shù)的發(fā)展更側重于邏輯綜合。

　　目前的數字集成電路的設計都比較模塊化(參見(jiàn)集成電路設計、設計收斂(Design closure)和設計流(Design flow (EDA)))。半導體器件制造工藝需要標準化的設計描述，高抽象級的描述將被編譯為信息單元(cell)的形式。設計人員在進(jìn)行邏輯設計時(shí)無(wú)需考慮信息單元的具體硬件工藝。利用特定的集成電路制造工藝來(lái)實(shí)現硬件電路，信息單元就會(huì )實(shí)施預定義的邏輯或其他電子功能。半導體硬件廠(chǎng)商大多會(huì )為它們制造的元件提供“元件庫”，并提供相應的標準化仿真模型。相比數字的電子設計自動(dòng)化工具，模擬系統的電子設計自動(dòng)化工具大多并非模塊化的，這是因為模擬電路的功能更加復雜，而且不同部分的相互影響較強，而且作用規律復雜，電子元件大多沒(méi)有那么理想。Verilog AMS就是一種用于模擬電子設計的硬件描述語(yǔ)言。此外，設計人員可以使用硬件驗證語(yǔ)言來(lái)完成項目的驗證工作目前最新的發(fā)展趨勢是將集描述語(yǔ)言、驗證語(yǔ)言集成為一體，典型的例子有SystemVerilog。

　　隨著(zhù)集成電路規模的擴大、半導體技術(shù)的發(fā)展，電子設計自動(dòng)化的重要性急劇增加。這些工具的使用者包括半導體器件制造中心的硬件技術(shù)人員，他們的工作是操作半導體器件制造設備并管理整個(gè)工作車(chē)間。一些以設計為主要業(yè)務(wù)的公司，也會(huì )使用電子設計自動(dòng)化軟件來(lái)評估制造部門(mén)是否能夠適應新的設計任務(wù)。電子設計自動(dòng)化工具還被用來(lái)將設計的功能導入到類(lèi)似現場(chǎng)可編程邏輯門(mén)陣列的半定制可編程邏輯器件，或者生產(chǎn)全定制的專(zhuān)用集成電路。

　　EDA技術(shù)的概念

　　EDA技術(shù)是指以計算機為工作平臺，融合了應用電子技術(shù)、計算機技術(shù)、信息處理及智能化技術(shù)的最新成果，進(jìn)行電子產(chǎn)品的自動(dòng)設計。

　　利用EDA工具，電子設計師可以從概念、算法、協(xié)議等開(kāi)始設計電子系統，大量工作可以通過(guò)計算機完成，并可以將電子產(chǎn)品從電路設計、性能分析到設計出IC版圖或PCB版圖的整個(gè)過(guò)程的計算機上自動(dòng)處理完成。

　　應用

　　現在對EDA的概念或范疇用得很寬。包括在機械、電子、通信、航空航天、化工、礦產(chǎn)、生物、醫學(xué)、軍事等各個(gè)領(lǐng)域，都有EDA的應用。目前EDA技術(shù)已在各大公司、企事業(yè)單位和科研教學(xué)部門(mén)廣泛使用。例如在飛機制造過(guò)程中，從設計、性能測試及特性分析直到飛行模擬，都可能涉及到EDA技術(shù)。本文所指的EDA技術(shù)，主要針對電子電路設計、PCB設計和IC設計。

　　EDA設計可分為系統級、電路級和物理實(shí)現級。

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