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集成电路 EDA 技术

www.qust.edu.cn. 主讲 : 宋廷强. 集成电路 EDA 技术. 课程主要内容. § 1 EDA 技术概述. § 2 IC 设计常用前端工具. § 3 IC 设计常用后端工具. § 4 EDA 技术的相关实践. Objective & Requirements. Objectives - To understand CAD tools deeply - to develop CAD tools Requirements - Mastering the CAD procedures

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集成电路 EDA 技术

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Presentation Transcript

  1. www.qust.edu.cn 主讲:宋廷强 集成电路EDA技术

  2. 课程主要内容 §1 EDA技术概述 §2 IC设计常用前端工具 §3 IC设计常用后端工具 §4 EDA技术的相关实践 songtq@163.com

  3. Objective & Requirements • Objectives - To understand CAD tools deeply - to develop CAD tools • Requirements - Mastering the CAD procedures - Mastering the principles of CAD algorithms - Knowing the status and trends of CAD research • Grades Exam:60%, Project, Paper and others:40% songtq@163.com

  4. Text book & References • S.H.Gerez, “Algorithms for VLSI Design Automation” • 韩雁等，集成电路设计制造中EDA工具实用教程，浙江大学出版社 • 张文俊译，高级ASIC芯片综合-使用Synoposys Design Compiler Physical Compiler and Primetime, 清华大学出版社 • 杜海生译，FPGA设计指南-器件、工具和流程，人民邮电出版社 songtq@163.com

  5. Other references • EDA forums • Slides from Synopsys, Cadence, Altera, Xilinx, IBM, etc • VLSI CAD Journals • VLSI CAD Conferences songtq@163.com

  6. www.qust.edu.cn 第一讲 EDA技术概述

  7. 教学目的和要求 • 通过本章的学习，使学生了解EDA技术的概念 • 掌握EDA技术的主要发展历史及主要EDA工具类型。 songtq@163.com

  8. 重点与难点 • 本讲重点 • EDA的基本概念 • EDA发展阶段及趋势 • EDA主要工具类型 songtq@163.com

  9. Contents §1.1 Concepts of EDA Technology §1.2 IC Technology Development §1.3 Market of EDA §1.4 Evolution of EDA §1.5 New Challenges on EDA §1.6 EDA Tools songtq@163.com

  10. §1.1 Concepts of EDA Technology • 以现代高性能计算机作为技术支撑，以大规模可编程逻辑器件的专用开发软件作为开发平台，以硬件描述语言作为系统逻辑描述的主要手段，以相应实验开发系统作为开发工具，以大规模可编程逻辑器件本身作为开发对象。通过逻辑描述、逻辑编译、逻辑仿真、逻辑化简、逻辑分割、逻辑综合及优化、逻辑布局布线、适配编译、逻辑映射、编程下载等一系列步骤，最终使得用户可以快捷方便地设计出满足自己需要的特定专用集成电路芯片。 songtq@163.com

  11. Main Contents of EDA Technology • 在硬件实现方面： EDA技术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、FPGA/CPLD编程下载技术、自动测试技术等新技术。 • 在计算机辅助工程方面： EDA技术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)、计算机辅助工程(CAE)技术以及多种计算机语言的设计概念。 • 在现代电子学方面： EDA技术则容纳了更多的内容，如电子线路设计理论、数字信号处理设计、数字系统建模和优化技术及长线技术理论等等。 songtq@163.com

  12. §1.2 IC Technology Development • Moore’s Law • Gordon Moore: co-founder of Intel. • Predicted that number of transistors per chip would grow exponentially (double every 18 months). • The min. Transistor feature size decreases by 0.7X every three years (Electronics Magazine, Vol. 38, April 1965) • The number of transistors (The performance) doubles every 18 months • True in the past 30 years! songtq@163.com

  13. §1.2 IC Technology Development songtq@163.com

  14. §1.2 IC Technology Development songtq@163.com

  15. §1.2 IC Technology Development songtq@163.com

  16. §1.2 IC Technology Development 1997 National Technology Roadmap for Semiconductors songtq@163.com

  17. §1.2 IC Technology Development songtq@163.com

  18. §1.2 IC Technology Development songtq@163.com

  19. 8000亿US$ 信息产业 1000亿US$ 微电子产品 300亿US$ ASIC产品 16亿US$ EDA产品 §1.3 Market of EDA • 集成电路产业是以市场、设计、制造、应用为主要环节的系统工程。设计是连接市场和制造之间的桥梁，是集成电路产品开发的入口。成功的产品来源于成功的设计，成功的设计取决于优秀的设计工具。 The Inverted Pyramid 信息产业市场中的EDA songtq@163.com

  20. §1.3 Market of EDA songtq@163.com

  21. §1.3 Market of EDA songtq@163.com

  22. §1.3 Market of EDA songtq@163.com

  23. §1.3 Market of EDA songtq@163.com

  24. §1.3 Market of EDA songtq@163.com

  25. §1.3 Market of EDA songtq@163.com

  26. §1.3 Market of EDA songtq@163.com

  27. §1.3 Market of EDA songtq@163.com

  28. songtq@163.com

  29. songtq@163.com

  30. songtq@163.com

  31. songtq@163.com

  32. §1.3 Market of EDA songtq@163.com

  33. §1.3 Market of EDA songtq@163.com

  34. songtq@163.com

  35. songtq@163.com

  36. songtq@163.com

  37. songtq@163.com

  38. §1.3 Market of EDA songtq@163.com

  39. 国家或地区 公司 加工工艺（um） 月产能（万片） 客户与技术合作公司 备注 中国台湾 台积电 0.35-0.13 30 >400 1987年投产 中国台湾 台联电 0.35-0.13 22 >300 1980年投产 新加坡 特许 0.35-0.13 10 >200 1987年投产 韩国 Anam 0.35-0.18 3.5 TI 1996年引进 韩国 Dongbu 0.25-0.13 0.5 Toshiba 正建新线，月产能增加2万片 以色列 Tower Semi 1.0-0.18 2.2 Toshiba 正建新线，月产能增加3.3万片 马来西亚 Silterra 0.35-0.18 1.5 LSI Logic 2001年3月投产 马来西亚 Ist Silicon 0.35-0.18 1.5 Sharp 2001年2月投产 §1.3 Market of EDA 全球主要代工厂商 songtq@163.com

  40. 名次 国家或地区 公司 销售额（亿美元） 1 中国台湾省 台积电 51 2 中国台湾省 台联电 22 3 新加坡 特许 5.05 4 韩国 Anam 2.4 5 以色列 Tower Semi 2.4 6 马来西亚 Silterra 1.2 7 马来西亚 Ist Silicon 1.15 8 中国 上海先进(ASMC) 1.1 9 中国 中芯国际(SMIC) 0.95 10 SSMC 0.9 §1.3 Market of EDA 2002年世界十大代工厂商排名 songtq@163.com

  41. §1.3 Market of EDA songtq@163.com

  42. 我国IC CAD发展的过程 • 从七十年代中开始，至今已有二十多年研究历史。 • 国内大学的研究情况: • 复旦大学- 布图、FPGA、模拟电路 • 杭州电子工业学院（浙江大学）- 布图、模拟 • 北京大学- 器件模型 • 北京理工大学- 综合、验证 • 上海交通大学- 版图验证 • 哈尔滨工业大学- 综合、AHDL • 清华大学微电子所、电子工程系-模拟电路、器件模拟 songtq@163.com

  43. 国内工业界的研究情况: • 华大集成电路设计中心- 版图编辑、验证，VHDL环境，REUSE ， PANDA系统已有47家用户，近几年已销售￥3000多万，在国内安装套数占30% • Avanti 上海分公司 • Latice上海分公司 • 其它 songtq@163.com

  44. 中国集成电路设计公司状况 • 分布：上海、无锡和杭州三地占40%，北京占26%，深圳为18%，成都/重庆占5%，西安和武汉分别为4%和3%。 • 规模：平均每个公司有6个产品系列，44%的公司产品系列在5个以下，20个以上占10%。 • 水平：最大设计规模为200万门。数字IC产品的设计水平主要集中在0.25到0.5微米以及0.5到1.5微米内，分别占34%和29%，小于0.25微米仅占20%；模拟IC中50%采用0.5到1.5微米，1.5微米以上占42%。 songtq@163.com

  45. §1.3 Market of EDA songtq@163.com

  46. §1.3 Market of EDA songtq@163.com

  47. §1.3 Market of EDA songtq@163.com

  48. §1.3 Market of EDA songtq@163.com

  49. §1.3 Market of EDA songtq@163.com

  50. §1.4 Evolution of EDA History of VLSI CAD songtq@163.com

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