資料介紹
EDA設計工具產生的數據格式的一致性對設計結果的交換和共享極為重要,數據格式的一致性通過標準保證,對EDA的底層技術、EDA軟件之間的接口以及數據格式等標準的發展情況進行了綜述和分析。我國在世界集成電路設計占有越來越舉足輕重的作用,EDA技術的標準化刻不容緩,EDA技術的國際標準化以及國內標準化必將大大促進我國集成電路行業的發展。
電子設計技術的核心是EDA(electronic design automation,電子設計自動化)技術,EDA是指以計算機為工作平臺,融合電子技術、計算機技術、智能化技術等研制成的電子CAD通用軟件包,主要輔助進行IC設計、電子電路設計和PCB設計等。EDA技術已有30多年的發展歷程,大致可分為20世紀70年代的計算機輔助設計(CAD)階段、80年代的計算機輔助工程(CAE)階段和90年代后的電子系統設計自動化(EDA)階段,其功能越來越強大,相應對標準化的要求也越來越高。
隨著半導體工藝的進步,集成電路設計環境出現了工藝技術進步速度大于EDA工具進步的現象。面對超大規模ASIC的設計,業界有兩種傾向:一是提高設計的抽象層次,降低設計的復雜度,這主要由EDA工具的發展來帶動,較顯著的是行為級綜合工具的出現;二是提高設計的粒度,采用可復用的IP核,進行系統的集成。這都引發了EDA工具和EDA設計過程、設計結果新的標準化問題。
目前,EDA工具眾多,在給予設計者眾多選擇的同時,也會導致設計平臺失去一致性,阻礙了設計結果的數據交換和共享,這也成為集成電路和EDA工具發展的障礙。芯片復雜程度越高,對EDA的依賴也越高,如果缺乏EDA的底層技術及其接口的標準化,就不能很好地對涉及結果進行交換、共享及重用。
1 EDA設計平臺標準
廣泛應用于EDA的設計平臺主要有兩個:一是運行在各類UNIX系統下的桌面高端服務器型工程工作站;二是運行在各類微軟Windows操作系統下的桌面型PC機。復雜的芯片設計多采用UNIX工作站完成,而基于Windows系統的PC機多用來完成PCB設計、FPGA和可編程IC設計和一些底端的ASIC設計(用于設計過程中的所選擇的一部分)。較流行的EDA軟件平臺是UNIX工作站,其中受歡迎的計算環境主要包括:SunSoft的Sun操作系統(正在過渡到Solaris更新的版本),Hewlett Packard HP-UX,IBMAIX,DECOSF/1等。由于Windows平臺的易用性,它越來越受到設計者的青睞。
IEC/TC93的EDA標準路線圖專題研究組下的EII(EDA互操作和集成)小組認為對CDE(通用桌面工作環境)中的用戶界面,Windows和Macintosh之間已經有足夠的一致性,這個方面已不存在尚未解決的重要問題,計算環境和用戶界面的標準推薦采用UNIX平臺上的CDE環境以及Windows平臺上的windows圖形用戶界面。
2 硬件描述語言及接口標準
2.1 硬件描述語言標準
硬件描述語言(hardware description language,HDL)用軟件編程的方式來描述電子系統的邏輯功能、電路結構和連接形式。目前典型的硬件描述語言有VHDL,Verilog,SystemC等。美國硅谷較流行使用VerilogHDL,而歐洲則較多使用VHDL。另外還有AHDL,用C/C++作為系統級設計語言則是一個新興的方法,Superlog,CynlibC++等新的硬件描述語言隨著系統級FPGA以及SoC的發展、軟硬件協調設計和系統設計的需求也發展了起來。
早期的硬件描述語言,如ABEL,HDL,AHDL,由不同的EDA廠商開發,互不兼容,而且不支持多層次設計,層次間翻譯工作要由人工完成,效率低下且容易出錯。為了克服以上不足,1985年美國國防部正式推出了高速集成電路硬件描述語言VHDL,1987年IEEE采納VHDL為硬件描述語言標準(IEEE1076-1987),第二個版本是在1993年制定的(VHDL-93)。VHDL同時也是軍事標準(454)和ANSI標準。作為一種硬件描述語言標準,VHDL為眾多的EDA廠商支持,且移植性好。
電子設計技術的核心是EDA(electronic design automation,電子設計自動化)技術,EDA是指以計算機為工作平臺,融合電子技術、計算機技術、智能化技術等研制成的電子CAD通用軟件包,主要輔助進行IC設計、電子電路設計和PCB設計等。EDA技術已有30多年的發展歷程,大致可分為20世紀70年代的計算機輔助設計(CAD)階段、80年代的計算機輔助工程(CAE)階段和90年代后的電子系統設計自動化(EDA)階段,其功能越來越強大,相應對標準化的要求也越來越高。
隨著半導體工藝的進步,集成電路設計環境出現了工藝技術進步速度大于EDA工具進步的現象。面對超大規模ASIC的設計,業界有兩種傾向:一是提高設計的抽象層次,降低設計的復雜度,這主要由EDA工具的發展來帶動,較顯著的是行為級綜合工具的出現;二是提高設計的粒度,采用可復用的IP核,進行系統的集成。這都引發了EDA工具和EDA設計過程、設計結果新的標準化問題。
目前,EDA工具眾多,在給予設計者眾多選擇的同時,也會導致設計平臺失去一致性,阻礙了設計結果的數據交換和共享,這也成為集成電路和EDA工具發展的障礙。芯片復雜程度越高,對EDA的依賴也越高,如果缺乏EDA的底層技術及其接口的標準化,就不能很好地對涉及結果進行交換、共享及重用。
1 EDA設計平臺標準
廣泛應用于EDA的設計平臺主要有兩個:一是運行在各類UNIX系統下的桌面高端服務器型工程工作站;二是運行在各類微軟Windows操作系統下的桌面型PC機。復雜的芯片設計多采用UNIX工作站完成,而基于Windows系統的PC機多用來完成PCB設計、FPGA和可編程IC設計和一些底端的ASIC設計(用于設計過程中的所選擇的一部分)。較流行的EDA軟件平臺是UNIX工作站,其中受歡迎的計算環境主要包括:SunSoft的Sun操作系統(正在過渡到Solaris更新的版本),Hewlett Packard HP-UX,IBMAIX,DECOSF/1等。由于Windows平臺的易用性,它越來越受到設計者的青睞。
IEC/TC93的EDA標準路線圖專題研究組下的EII(EDA互操作和集成)小組認為對CDE(通用桌面工作環境)中的用戶界面,Windows和Macintosh之間已經有足夠的一致性,這個方面已不存在尚未解決的重要問題,計算環境和用戶界面的標準推薦采用UNIX平臺上的CDE環境以及Windows平臺上的windows圖形用戶界面。
2 硬件描述語言及接口標準
2.1 硬件描述語言標準
硬件描述語言(hardware description language,HDL)用軟件編程的方式來描述電子系統的邏輯功能、電路結構和連接形式。目前典型的硬件描述語言有VHDL,Verilog,SystemC等。美國硅谷較流行使用VerilogHDL,而歐洲則較多使用VHDL。另外還有AHDL,用C/C++作為系統級設計語言則是一個新興的方法,Superlog,CynlibC++等新的硬件描述語言隨著系統級FPGA以及SoC的發展、軟硬件協調設計和系統設計的需求也發展了起來。
早期的硬件描述語言,如ABEL,HDL,AHDL,由不同的EDA廠商開發,互不兼容,而且不支持多層次設計,層次間翻譯工作要由人工完成,效率低下且容易出錯。為了克服以上不足,1985年美國國防部正式推出了高速集成電路硬件描述語言VHDL,1987年IEEE采納VHDL為硬件描述語言標準(IEEE1076-1987),第二個版本是在1993年制定的(VHDL-93)。VHDL同時也是軍事標準(454)和ANSI標準。作為一種硬件描述語言標準,VHDL為眾多的EDA廠商支持,且移植性好。
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