论EDA技术的现在与未来

EDA软件

　　EDA技术在硬件方面融合了大规模集成电路制造技术，IC版图设计技术、ASIC测试和封装技术、CPLD/FPGA技术等；在计算机辅助工程方面融合了计算机辅助设计CAD、计算机辅助制造CAM、计算机辅助测试CAT技术及多种计算机语言的设计概念；而在现代电子学方面则容纳了更多的内容，如数字系统设计理论、数字信号处理技术、系统建模和优化技术等。

　　EDA软件在EDA技术应用中占据极其重要的地位，EDA的核心是利用计算机实现电路设计的自动化，因此基于计算机环境下的EDA工具软件的支持是必不可少的。

　　EDA软件品种繁多，目前在我国得到应用的有：PSPICE、OrCAD、PCAD、Protel、Viewlogic、Mentor、Graphics、Synopsys、Cadence、MicroSim、Edison、 Tina等。这些软件功能很强，一般都能应用于几个方面，大部分软件可以进行电路设计与仿真，PCB自动布局布线，可输出多种网表文件 (Netlist)，与其他厂商的软件共享数据等。按它们的主要功能与应用领域，可分为电子电路设计工具、仿真工具、PCB设计软件、IC设计软件、 PLD设计工具及其它EDA软件。其中 IC设计和PLD设计代表当今电子技术的发展水平，是该行业中得到广泛应用的软件类型（如表2、表3所示）。

基于EDA技术的数字系统层次化设计方法

　　EDA(Electronics Design Automation)技术的出现使数字系统的分析与设计方法发生了根本的变化，采用的基本设计方法主要有三种：直接设计、自顶向下(Top-to- Down)设计、自底向上(Buttom-to-Up)设计。直接设计就是将设计看成一个整体，将其设计成为一个单电路模块，它适合小型简单的设计。而一些功能较复杂的大型数字逻辑系统设计适合自顶向下或自底向上的设计方法。自顶向下的设计方法就是从设计的总体要求入手，自顶向下地将设计划分为不同的功能子模块，每个模块完成特定的功能，这种设计方法首先确定顶层模块的设计，再进行子模块的详细设计，而在子模块的设计中可以调用库中已有的模块或设计过程中保留下来的实例。自底向上的设计方法与自顶向下的设计方法恰恰相反。

　　在数字系统的EDA设计中往往采用层次化的设计方法，分模块、分层次地进行设计描述。描述系统总功能的设计为顶层设计，描述系统中较小单元的设计为底层设计。整个设计过程可理解为从硬件的顶层抽象描述向最底层结构描述的一系列转换过程，直到最后得到可实现的硬件单元描述为止。层次化设计方法比较自由，既可采用自顶向下的设计也可采用自底向上设计，可在任何层次使用原理图输入和硬件描述语言HDL设计。

　　现代数字系统的设计方法一般都是自顶向下(Top-to-Down)的层次化设计方法，即从整个系统的整体要求出发，自上而下地逐步将系统设计内容细化，即把整个系统分割为若干功能模块，最后完成整个系统的设计。

　　在电子设计领域，自顶向下的层次化设计方法，只有在EDA技术得到快速发展和成熟应用的今天才成为可能，自顶向下的层次化设计方法的有效应用必须基于功能强大的EDA工具，具备集系统描述、行为描述和结构描述功能为一体的硬件描述语言HDL，以及先进的ASIC制造工艺和CPLD/FPGA开发技术。当今，自顶向下的层次化设计方法已经是EDA技术的首选设计方法，是CPLD/FPGA开发的主要设计手段。

EDA技术的未来

　　从目前的EDA技术来看，其发展趋势是政府重视、使用普及、应用广泛、工具多样、软件功能强大。中国EDA市场已渐趋成熟，不过大部分设计工程师面向的是PCB制板和小型ASIC领域，仅有小部分（约11%）的设计人员开发复杂的片上系统器件。为了与台湾地区和美国的设计工程师形成更有力的竞争，中国的设计队伍有必要引进和学习一些最新的EDA技术。

　　在信息通信领域，要优先发展高速宽带信息网、深亚微米集成电路、新型元器件、计算机及软件技术、第三代移动通信技术、信息管理、信息安全技术，积极开拓以数字技术、网络技术为基础的新一代信息产品，发展新兴产业，培育新的经济增长点。要大力推进制造业信息化，积极开展计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助工程（CAE）、计算机辅助工艺（CAPP）、计算机辅助制造（CAM）、产品数据管理（PDM）、制造资源计划（MRPII）及企业资源管理（ERP）等。有条件的企业可开展"网络制造"，便于合作设计、合作制造，参与国内和国际竞争。开展"数控化"工程和"数字化"工程。自动化仪表的技术、发展趋势的测试技术、控制技术与计算机技术、通信技术进一步融合，形成测量、控制、通信与计算机（M3C）结构。在ASIC和PLD设计方面，向超高速、高密度、低功耗、低电压方面发展。外设技术与EDA工程相结合的市场前景看好，如组合超大屏幕的相关连接，多屏幕技术也有所发展。

　　中国自1995年以来加速开发半导体产业，先后建立了几所设计中心，推动系列设计活动以应对亚太地区其它EDA市场的竞争。

　　在 EDA软件开发方面，目前主要集中在美国。但各国也正在努力开发相应的工具。日本、韩国都有ASIC设计工具，但不对外开放。中国华大集成电路设计中心，也提供IC设计软件，但性能不是很强。相信在不久的将来会有更多更好的设计工具在各地开花结果。据最新统计显示，中国和印度正在成为电子设计自动化领域发展最快的两个市场，年增长率分别达到了50%和30%。