EDA 기술의 역사적 발전

전자 설계 자동화(영문: Electronic Design Automation, 약어: EDA)가 등장하기 전에 설계자는 EDA 기술의 설계, 배선 및 기타 작업을 완료해야 했습니다. 그 당시 소위 집적 회로는 오늘날보다 훨씬 덜 복잡했기 때문입니다. 업계에서는 회로 포토플로터링용 테이프를 만들기 위해 기하학적 방법을 사용하기 시작했습니다. 1970년대 중반까지 개발자들은 단지 마스크 스케치를 자동화하는 것이 아니라 전체 디자인 프로세스를 자동화하려고 노력했습니다. 최초의 회로 배선 및 레이아웃 도구가 성공적으로 개발되었습니다. 전자 설계 자동화의 발전을 촉진하기 위해 이 기간 동안 설계 자동화 컨퍼런스가 설립되었습니다.

전자 설계 자동화 개발의 다음 중요한 단계는 Carver Mead와 Lynn Conway가 쓴 1980년 논문 "VLSI 시스템 소개"에서 시작되었습니다. (VLSI 시스템 소개) 기호입니다. 이 논문은 프로그래밍 언어를 통해 칩 설계에 대한 새로운 아이디어를 제시하는 데 큰 의미가 있습니다. 이 아이디어가 실현되면 칩 설계의 복잡성이 크게 개선될 수 있습니다. 이는 주로 집적 회로 논리 시뮬레이션 및 기능 검증에 사용되는 도구의 성능이 크게 향상되었기 때문입니다. 컴퓨터 시뮬레이션 기술의 발전으로 실제 하드웨어 회로를 구축하기 전에 설계 프로젝트를 시뮬레이션할 수 있고, 칩 배선 레이아웃에서 수동 설계가 덜 필요하며, 소프트웨어 오류율이 계속해서 감소하고 있습니다. 오늘날까지도 사용되는 언어와 도구는 여전히 개발 중이지만, 프로그래밍 언어를 사용하여 회로의 예상 동작을 설계하고 검증하고, 도구 소프트웨어를 사용하여 낮은 추상화 수준의 물리적 설계를 합성하는 접근 방식은 여전히 디지털 집적 회로 설계의 기초.

1981년부터 전자설계 자동화가 점차 상용화되기 시작했다. 1984년 디자인 자동화 컨퍼런스에서는 전자 설계 자동화를 주제로 한 최초의 판매 전시회도 열렸습니다. Gateway Design Automation은 1986년에 하드웨어 설명 언어인 Verilog를 출시했습니다. Verilog는 현재 가장 널리 사용되는 고급 추상 설계 언어입니다. 1987년에 미국 국방부의 자금 지원을 받아 또 다른 하드웨어 설명 언어인 VHDL이 만들어졌습니다. 최신 전자 설계 자동화 도구는 다양한 유형의 하드웨어 설명을 인식하고 읽을 수 있습니다. 이러한 언어 사양을 기반으로 한 다양한 시뮬레이션 시스템이 빠르게 출시되어 설계자가 설계된 칩을 직접 시뮬레이션할 수 있었습니다. 이후 기술의 발전은 논리적 합성에 더 중점을 두게 되었습니다.

현재 디지털 집적 회로의 설계는 상대적으로 모듈식입니다(집적 회로 설계, 설계 클로저(Design closure) 및 설계 흐름(EDA) 참조). 반도체 장치 제조 프로세스에는 표준화된 설계 설명이 필요하며, 추상적인 수준의 설명이 정보 단위(셀) 형식으로 컴파일됩니다. 설계자는 논리 설계를 수행할 때 정보 단위의 특정 하드웨어 기술을 고려할 필요가 없습니다. 하드웨어 회로를 구현하기 위해 특정 집적 회로 제조 프로세스를 사용하여 정보 장치는 사전 정의된 논리 또는 기타 전자 기능을 구현합니다. 대부분의 반도체 하드웨어 제조업체는 자신이 제조하는 구성 요소에 대한 "구성 요소 라이브러리"를 제공하고 해당 표준화된 시뮬레이션 모델을 제공합니다. 디지털 전자 설계 자동화 도구에 비해 대부분의 아날로그 시스템용 전자 설계 자동화 도구는 모듈식이 아닙니다. 이는 아날로그 회로의 기능이 더 복잡하고 서로 다른 부품 간의 상호 작용이 강하며 동작 규칙이 복잡하기 때문입니다. 대부분의 전자 부품 그다지 이상적이지는 않습니다. Verilog AMS는 아날로그 전자 설계에 사용되는 하드웨어 설명 언어입니다.

또한 설계자는 하드웨어 검증 언어를 사용하여 프로젝트 검증 작업을 완료할 수 있습니다. 최근 개발 추세는 설명 언어와 검증 언어를 통합하는 것입니다. SystemVerilog.

집적회로 규모의 확대와 반도체 기술의 발달로 전자설계 자동화의 중요성이 급격히 커지고 있습니다. 이러한 도구의 사용자에는 반도체 장치 제조 장비를 운영하고 전체 작업장을 관리하는 작업을 담당하는 반도체 장치 제조 센터의 하드웨어 기술자가 포함됩니다. 설계가 주요 사업인 일부 회사에서는 전자 설계 자동화 소프트웨어를 사용하여 제조 부서가 새로운 설계 작업에 적응할 수 있는지 평가하기도 합니다. 전자 설계 자동화 도구는 설계된 기능을 현장 프로그래밍 가능 논리 게이트 어레이와 같은 반 맞춤형 프로그래밍 가능 논리 장치로 가져오거나 완전히 맞춤형 애플리케이션별 집적 회로를 생성하는 데에도 사용됩니다.

EDA 기술의 개념

EDA 기술은 컴퓨터를 작업 플랫폼으로 사용하고 응용 전자 기술, 컴퓨터 기술, 정보 처리 및 지능형 기술 분야의 최신 성과를 통합하여 수행하는 것을 의미합니다. 전자 제품 개발.

전자 설계자는 EDA 툴을 사용하여 개념, 알고리즘, 프로토콜 등부터 전자 시스템을 설계할 수 있습니다. 많은 양의 작업을 컴퓨터를 통해 완료할 수 있으며, 회로 설계, 성능 분석부터 전자 제품을 설계할 수 있습니다. 또는 PCB 레이아웃의 전체 프로세스가 컴퓨터에서 자동으로 처리됩니다.

애플리케이션

EDA의 개념이나 범위는 이제 매우 광범위하게 사용됩니다. EDA는 기계, 전자, 통신, 항공우주, 화학 산업, 광업, 생물학, 의학, 군사 및 기타 분야를 포함한 다양한 분야에서 사용됩니다. 현재 EDA 기술은 주요 기업, 기업, 기관, 과학 연구 및 교육 부서에서 널리 사용되고 있습니다. 예를 들어 항공기 제조 공정에서는 EDA 기술이 설계, 성능 테스트, 특성 분석부터 비행 시뮬레이션까지 포함될 수 있습니다. 본 글에서 언급하는 EDA 기술은 주로 전자회로 설계, PCB 설계, IC 설계를 대상으로 한다.

EDA 설계는 시스템 레벨, 회로 레벨, 물리적 구현 레벨로 나눌 수 있습니다. ;