EDA技术及其发展概要
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SoC高效低成本设计技术的成熟。 系统级、行为验证级硬件描述语言(如System C)的
出现,使复杂电子系统的设计和验证趋于简单。
第1章 概述
SOC: SYSTEM ON A CHIP SOPC: SYSTEM ON A PROGAMMABLE CHIP CSOC: CONFIGURABLE SYSTEM ON A CHIP
20世纪90年代以来, 微电子技术以惊人的速度发展, 其 工艺水平达到深亚微米级, 在一个芯片上可集成数百万乃至上千 万只晶体管, 工作速度可达到GHz, 这为制造出规模更大, 速
度更快和信息容量很大的芯片系统提供了条件, 但同时也对EDA
系统提出了更高的要求,并促进了EDA技术的发展。此阶段主要 出现了以高级语言描述、 系统仿真和综合技术为特征的第三代 EDA技术, 不仅极大地提高了系统的设计效率, 而且使设计人 员摆脱了大量的辅助性及基础性工作, 将精力集中于创造性的方
第1章 概述 第1章
1.1 EDA技术及其发展 电子设计自动化(EDA, Electronic Design Automation)是 指 利用计算机完成电子系统的设计。 EDA技术是以计算机和微
概
述
电子技术为先导, 汇集了计算机图形学、 拓扑、 逻辑学、 微电
子工艺与结构学和计算数学等多种计算机应用学科最新成果的先 进技术。 EDA技术以计算机为工具, 代替人完成数字系统的逻辑
与连接、 逻辑模拟、 测试码生成、 版图自动布局以及各种单元
库已齐全。 由于采用了统一数据管理技术, 因而能够将各个工具 集成为一个CAE(Computer Aided Engineering)系统。 按照设计 方法学制定的设计流程, 可以实现从设计输入到版图输出的全程 设计自动化。
第1章 概述
3. EDA阶段(20世纪90年代以来)
第1章 概述
1.2 EDA技术实现目标
作为EDA技术最终实现目标的ASIC,通过三种途径来完成:
EDA技术
ASIC设计
SOPC/SOC 门阵列 (MPGA); 标准单元 (CBIC); 全定制; (FCIC); ASIC设计
源自文库
FPGA/CPLD 可编程ASIC 设计
混合 ASIC 设计
第1章 概述
繁琐重复的计算和绘图工作中解脱出来。 例如, 目前常用的
Protel早期版本Tango, 以及用于电路模拟的SPICE软件和后来 产品化的IC版图编辑与设计规则检查系统等软件, 都是这个阶 段的产品。 这个时期的EDA一般称为CAD(Computer Aided Design)。
第1章 概述
2. CAE阶段(20世纪80年代初期~20世纪90年代初期) 这个阶段在集成电路与电子设计方法学以及设计工具集成 化方面取得了许多成果。 各种设计工具, 如原理图输入、 编译
第1章 概述
EDA厂商的分类: 全球EDA厂商有近百家之多, 大体可分两类: 一类是EDA专业软件公司, 较著名的有Mentor Graphics 、 Cadence Design Systems、 Synopsys、 Viewlogic Systems和 Protel等; 另一类是半导体器件厂商, 为了销售他们的产品而开发 EDA工具, 较著名的公司有Altera、 Xilinx、 AMD、 TI和Lattice 等。 EDA专业软件公司独立于半导体器件厂商, 推出的EDA系 统具有较好的标准化和兼容性, 也比较注意追求技术上的先进性 , 适合于搞学术性基础研究的单位使用。半导体厂商开发的EDA 工具, 能针对自己器件的工艺特点作出优化设计, 提高资源利用 率, 降低功耗, 改善性能, 比较适合于产品开发单位使用。 在 EDA技术发展策略上, EDA专业软件公司面向应用, 提供IP模块 和相应的设计服务; 而半导体厂商则采取三位一体的战略,在器 件生产、 设计服务和IP模块的提供上下工夫。
第1章 概述
1.3 硬件描述语言VHDL
硬件描述语言(HDL),是EDA技术的重要组成部分,常 见的HDL 有:VHDL、Verilog HDL、 System Verilog 、 System Verilog 。 其中VHDL和Verilog 使用最多,VHDL是 电子设计主流硬件的描述语言之一。
1. 超大规模可编程逻辑器件----FPGA和CPLD
2. 半定制或全定制ASIC----淹模ASIC
可分为门阵列ASIC、标准单元ASIC 、全定制ASIC
3. 混合ASIC---既具有面向用户的
FPGA可编程功能和逻辑单元,同时含有 方便调用和配置的硬件标准单元模块,
如CPU、RAM、ROM、硬件加法器、乘法器、锁相环等。
综合、 布局布线和设计仿真等工作。
根据电子设计技术的发展特征, EDA技术发展大致分为三个
阶段:
第1章 概述
1. CAD阶段(20世纪60年代中期~20世纪80年代初期) 第一阶段的特点是一些单独的工具软件, 主要有PCB (Printed Circuit Board)布线设计、 电路模拟、 逻辑模拟 及版图的绘制等, 通过计算机的使用, 从而将设计人员从大量
电子技术全方位进入EDA领域;
EDA使得电子领域各学科的界限更加模糊,更加互为
包容;
第1章 概述
更大规模的FPGA和CPLD器件的不断推出; 基于 EDA 工具的 ASIC 设计标准单元已涵盖大规模
电子系统及IP核模块;
软硬件 IP 核在电子行业的产业领域、技术领域和设
计应用领域得到进一步确认;
案与概念的构思上。
第1章 概述
EDA(Electronic Design Automation)技术在进入21世纪后, 得到了更大的发展,突出表现在以下九个方面:
使电子设计成果以自主知识产权的方式得以明确表
达和确认成为可能;
在仿真和设计两方面支持标准硬件描述语言的功能
强大的EDA软件不断推出。
VHDL语言(Very High Speed Integrated Circuit Hardware Description Language),具有很强的电路描述和建模能力,能从多个层次 对数字系统进行建模和描述,从而大大简化了硬件设计 任务,提高了设计效率和可靠性。