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2022年08月08日发布

1.1EDA是用于1C设计生产的工业软件

EDA是用来辅助超大规模集成电路设计生产的工业软件。EDA全称是电子设计自动化(ElectronicDesignAutomation），是指用于辅助完成超大规模集成电路芯片设计、制造、封装、测试整个流程的计算机软件。随着芯片设计的复杂程度不断提升，基于先进工艺节点的集成电路规模可达到数十亿个半导体器件，不借助EDA已经无法完成芯片设计。EDA与产业链结合愈加紧密，已经成为提高设计效率、加速技术进步的关键推手。

EDA几乎涉及集成电路的各个方面。在设计生产流程方面，EDA被应用在芯片系统的设计、制造、封装、测试全流程，涉及给芯片设计公司使用的设计类软件和给晶圆厂使用的晶圆制造软件等。从电子系统层级上看，EDA包括芯片、多芯片模块和印制电路（PCB）板多个层级。

EDA杠杆效应、经济效应显著。根据ESDAlliance和WSTS数据，2020年全球EDA市场规模仅为115亿美元，却捷动着4404亿美元市场规模的半导体行业。一旦EDA这一产业链基础出现问题，整个集成电路产业都会受到重大影响，EDA行业也是最容易被外国卡脖子”的关键领域。此外，EDA对于节省芯片设计成本有着举足轻重的作用。根据加州大学圣选戈分校AndrewKahng教授在2013年的推测，2011年设计一款消费级应用处理器芯片的成本约4，000万美元，如果不考虑1993年至2009年的EDA技术进步，相关设计成本可能高达77亿美元，EDA技术进步让设计效率提升近200倍。以新思科技（Synopsys）2021年8月推出的EDA设计平台DSo.ai为例，通过引入人工智能，芯片设计中不需要去完整模拟无数次可能的布局，可以让芯片设计在研发成本上减半，研发时间甚至也可以从24个月减少到2周。

针对不同种类芯片，EDA有不同的工具。集成电路芯片（IntegratedCircuitchip，简称IC）从结构上可以分为数字IC、模拟1C和数模混合lC。数字IC指用于传递、加工、处理数字信号（0或1的非连续信号）的1C。模拟IC指处理连续性的光、声音、速度、温度等自然模拟信号的1C。数模混合1C指同时包含模拟电路部分和数字电路部分的1C。数模混合1C中通常模拟电路是核心，数字电路用来控制模拟电路实现特定的算法。在1C设计部分，EDA软件主要有模拟IC和数字1C的两大类设计软件。

从设计步骤上芯片设计分为前端设计和后端设计。前端设计和后端设计并没有统一严格的界限，根据具体公司和产品会略有不同。一般来讲用设计的电路实现想法就是前端设计：将设计的电路制造出来，在工艺上实现想法就是后端设计。这就好比修盖房屋，建筑设计图就属于前端设计，设计出房子的外部造型和内部结构：建筑施工图属于后端设计，细化到建筑施工的步骤、方法和材料的用量、选择。