Desarrollo histórico de la tecnología EDA
Desarrollo histórico de la tecnología EDA
Antes de la aparición de la automatización del diseño electrónico (inglés: Electronic design Automation, abreviatura: EDA), los diseñadores tenían que completar el diseño, el cableado y otros trabajos de circuitos integrados manualmente, ya que los llamados circuitos integrados en aquella época eran mucho menos complejos que hoy. La industria comenzó a utilizar métodos geométricos para crear cintas para fototrazador de circuitos. A mediados de la década de 1970, los desarrolladores intentaban automatizar todo el proceso de diseño, en lugar de simplemente automatizar los bocetos de máscaras. Se desarrolló con éxito la primera herramienta de cableado y diseño de circuitos. La Design Automation Conference se fundó durante este período para promover el desarrollo de la automatización del diseño electrónico.
La siguiente etapa importante en el desarrollo de la automatización del diseño electrónico comenzó con el artículo de 1980 "Circuitos integrados a muy gran escala" de Carver Mead y Lynn Conway "Introducción a los sistemas VLSI". (Introducción a los sistemas VLSI) es el símbolo. Este artículo de gran importancia propone nuevas ideas para el diseño de chips a través de lenguajes de programación. Si esta idea se hace realidad, la complejidad del diseño del chip podría mejorarse significativamente. Esto se debe principalmente a la considerable mejora en el rendimiento de las herramientas utilizadas para la simulación lógica de circuitos integrados y la verificación funcional. Con el desarrollo de la tecnología de simulación por computadora, los proyectos de diseño se pueden simular antes de construir circuitos de hardware reales, el diseño del cableado del chip requiere menos diseño manual y las tasas de error del software continúan disminuyendo. A día de hoy, aunque los lenguajes y herramientas utilizados aún están en desarrollo, el enfoque de utilizar lenguajes de programación para diseñar y verificar el comportamiento esperado de los circuitos, y utilizar software de herramientas para sintetizar diseños físicos de bajo nivel de abstracción, sigue siendo La base del diseño de circuitos integrados digitales.
Desde 1981, la automatización del diseño electrónico ha comenzado a comercializarse paulatinamente. La primera exposición de ventas con temática de automatización de diseño electrónico también se llevó a cabo en la Conferencia de Automatización de Diseño de 1984. Gateway Design Automation lanzó Verilog, un lenguaje de descripción de hardware en 1986, que ahora es el lenguaje de diseño abstracto de alto nivel más popular. En 1987, con financiación del Departamento de Defensa de Estados Unidos, se creó otro lenguaje de descripción de hardware, VHDL. Las herramientas modernas de automatización de diseño electrónico pueden reconocer y leer diferentes tipos de descripciones de hardware. Rápidamente se lanzaron varios sistemas de simulación basados en estas especificaciones de lenguaje, lo que permitió a los diseñadores simular directamente los chips diseñados. Posteriormente, el desarrollo de la tecnología se centró más en la síntesis lógica.
El diseño actual de los circuitos integrados digitales es relativamente modular (ver diseño de circuitos integrados, cierre de diseño (Design Closing) y flujo de diseño (EDA))). Los procesos de fabricación de dispositivos semiconductores requieren descripciones de diseño estandarizadas, y las descripciones de alto nivel abstracto se compilarán en forma de unidades de información (celdas). Los diseñadores no necesitan considerar la tecnología de hardware específica de la unidad de información al realizar el diseño lógico. Utilizando procesos específicos de fabricación de circuitos integrados para implementar circuitos de hardware, las unidades de información implementan lógica predefinida u otras funciones electrónicas. La mayoría de los fabricantes de hardware de semiconductores proporcionan "bibliotecas de componentes" para los componentes que fabrican y proporcionan los correspondientes modelos de simulación estandarizados. En comparación con las herramientas de automatización de diseño electrónico digital, la mayoría de las herramientas de automatización de diseño electrónico para sistemas analógicos no son modulares. Esto se debe a que las funciones de los circuitos analógicos son más complejas, la interacción entre diferentes partes es fuerte y las reglas de acción son complejas. La mayoría de los componentes electrónicos no son tan ideales. Verilog AMS es un lenguaje de descripción de hardware utilizado para el diseño electrónico analógico.
Además, los diseñadores pueden utilizar lenguajes de verificación de hardware para completar el trabajo de verificación del proyecto. La última tendencia de desarrollo es integrar lenguajes de descripción y lenguajes de verificación. Un ejemplo típico es SystemVerilog.
Con la expansión de la escala de los circuitos integrados y el desarrollo de la tecnología de semiconductores, la importancia de la automatización del diseño electrónico ha aumentado dramáticamente. Los usuarios de estas herramientas incluyen técnicos de hardware en centros de fabricación de dispositivos semiconductores cuyo trabajo es operar equipos de fabricación de dispositivos semiconductores y administrar todo el taller. Algunas empresas cuyo negocio principal es el diseño también utilizarán software de automatización de diseño electrónico para evaluar si el departamento de fabricación puede adaptarse a nuevas tareas de diseño. Las herramientas de automatización de diseño electrónico también se utilizan para importar funcionalidades diseñadas en dispositivos lógicos programables semipersonalizados, como conjuntos de puertas lógicas programables en campo, o para producir circuitos integrados totalmente personalizados para aplicaciones específicas.
El concepto de tecnología EDA
La tecnología EDA se refiere al uso de computadoras como plataforma de trabajo e integra los últimos avances en tecnología electrónica aplicada, tecnología informática, procesamiento de información y tecnología inteligente para llevar a cabo Desarrollo de productos electrónicos.
Utilizando herramientas EDA, los diseñadores electrónicos pueden diseñar sistemas electrónicos a partir de conceptos, algoritmos, protocolos, etc. Se puede completar una gran cantidad de trabajo a través de computadoras y se pueden diseñar productos electrónicos a partir del diseño de circuitos y análisis de rendimiento. al diseño de IC. O todo el proceso de diseño de PCB se procesa automáticamente en la computadora.
Aplicación
El concepto o alcance de EDA se utiliza actualmente de forma muy amplia. EDA se utiliza en diversos campos, incluidos maquinaria, electrónica, comunicaciones, aeroespacial, industria química, minería, biología, medicina, ejército y otros campos. En la actualidad, la tecnología EDA se ha utilizado ampliamente en las principales empresas, empresas, instituciones y departamentos de enseñanza e investigación científica. Por ejemplo, en el proceso de fabricación de aeronaves, la tecnología EDA puede estar involucrada desde el diseño, las pruebas de rendimiento y el análisis de características hasta la simulación de vuelo. La tecnología EDA a la que se hace referencia en este artículo está dirigida principalmente al diseño de circuitos electrónicos, diseño de PCB y diseño de circuitos integrados.
El diseño de EDA se puede dividir en nivel de sistema, nivel de circuito y nivel de implementación física. ;