重点聊聊EDA(一)定义及分类_eda技术的介绍

2023-03-31 14:21:35

 

1.eda的基本概念

1.1定义及分类EDA(Electronic Design Automation),全称电子设计自动化,是用来辅助超大规模集成电路设计生产的工业软件,涵盖电路芯片设计、制造、封装、测试整个流程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,。

2.eda包括

不借助EDA已经无法完成芯片设计。EDA工具是集成电路设计和制造流程的支撑,是集成电路设计方法学的载体,也是连接设计和制造两个环节的纽带和桥梁。集成电路企业需要使用EDA工具完成设计和制造的过程。

3.eda技术包含哪几项

一个完整的集成电路设计和制造流程主要包括工艺平台开发、集成电路设计和集成电路制造三个阶段阶段主导企业主要内容工艺平台开发晶圆厂(包括晶圆代工厂、IDM制造部门等)在其完成半导体器件和制造工艺的设计后,建立半导体器件的模型并通过PDK或建立IP和标准单元库等方式提供给集成电路设计企业(包括芯片设计公司、半导体IP公司、IDM设计部门等)。

4.eda的概念

集成电路设计设计企业基于晶圆厂提供的PDK或IP和标准单元库进行电路设计,并对设计结果进行电路仿真及验证若仿真及验证结果未达设计指标要求,则需对设计方案进行修改和优化并再次仿真,直至达到指标要求方能进行后续的物理实现环节。

5.eda软件分类

物理实现完成后仍需对设计进行再次仿真和验证,最终满足指标要求并交付晶圆厂进行制造在大规模集成电路设计过程中,由于工艺复杂、集成度高等因素,电路设计、仿真及验证和物理实现环节往往需要反复进行集成电路制造晶圆厂

6.eda技术的概念是什么

晶圆厂根据物理实现后的设计文件完成制造若制造结果不满足要求,则可能需要返回到工艺开发阶段进行工艺平台的调整和优化,并重新生成器件模型及PDK提供给集成电路设计企业进行设计改进上述三个主要阶段均需要对应的EDA工具作为支撑,包括用于支撑工艺平台开发和集成电路制造两个阶段的。

7.eda技术

制造类EDA工具以及支撑集成电路设计阶段的设计类EDA工具按设计维度分,EDA软件可进一步细分为行为级、系统级、RTL级、门级、晶体管级EDA工具,各层级EDA工具的仿真和验证精度依次提升、速度依次降低,其拟实现的目标和应用场景也有所不同。

8.eda技术的主要内容

数据来源:CSDN,东吴证券研究所另外,按芯片种类分,EDA软件主要分为模拟IC和数字IC的两大类设计软件;按设计步骤分,EDA软件主要分为前道设计和后道设计两大类设计软件;按照功能和使用场合,EDA软件可以分为电路设计与仿真工具、PCB设计软件、IC设计软件、PLD设计工具等。

9.eda技术包括哪些内容

EDA分类(资料来源:东兴证券)对于芯片来说,好的布局和布线会节省面积,提高信号的完整性、稳定性,直接提高芯片的可靠性,所以EDA软件对于芯片设计至关重要借助这个电子自动工具,工程师们就可以在电脑上对芯片设计的前后端技术和验证技术进行操作,帮助芯片更好地走线、验证和仿真。

10.eda技术有哪些

(1)数字电路设计传统的数字芯片设计方法是自底向上的,即首先确定构成系统的最底层的电路模块或元件的结构和功能,然后根据主系统的功能要求,将它们组合成更大的功能块,使它们的结构和功能满足高层系统的要求从绘制硅片版图开始,由版图级、门级、RTL 级、行为级、功能级,直至系统级的设计,自底向上的设计方法导致任何一级出现错误都必须从头开始。

EDA的出现和快速发展使得自顶向下的设计方法成为可能自顶向下的设计方法即先定义系统最高逻辑层次的功能模块,而后根据顶层模块的需求来定义子模块,然后逐层继续分解,最终达到底层物理设计设计过程包括从自然语言说明到VHDL的系统行为描述,从模块分解、RTL模型建立、门级电路生成到物理布线实现底层电路,抽象级别由高到低。

数字芯片设计流程图(资料来源:民生证券)

(2)模拟电路设计模拟芯片主要包括电源管理芯片和信号链芯片,模拟芯片设计流程主要包括行结构设计、版图设计、功能和物理验证,这一流程包括原理图编辑、电路仿真、版图编辑、物理验证、寄生参数提取、可靠性分析等环节。

在模拟电路设计的各个环节均需要用到EDA工具,包括原理图编辑工具、版图编辑工具、电路仿真工具、物理验证工具、寄生参数提取工具和可靠性分析工具等

模拟电路设计流程图(资料来源:华大九天)(3)平板电路设计平板显示设计EDA面向面板厂商,FPD设计流程包括电路原理图设计、布图设计、电路仿真、电路布图寄生参数提取、电路设计验证等,类似于模拟集成电路的设计流程,但也有其独特的设计流程和设计方法。

与集成电路设计类似,EDA也是平板显示电路设计的基石

平板电路设计流程图(资料来源:与非网)(4)晶圆制造EDA不仅应用于芯片设计环节,也广泛应用于晶圆制造,是连接集成电路设计和制造两个环节的桥梁和纽带在工艺平台开发阶段,晶圆厂完成半导体器件和制造工艺的设计后,需要借助EDA工具建立器件模型、生成PDK以及IP和标准单元库,此外晶圆制造过程中光刻计算、良率提升也需要借助EDA大数据软件工具。

晶圆制造EDA工具包括器件模型提取工具、工艺和器件仿真(TCAD)、PDK开发与验证、计算光刻、掩膜版校准、掩膜版合成和良率分析等工具

晶圆制造主要EDA工具(资料来源:民生证券研究所)


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