阿尔法工场研究院|芯之“母”EDA也有中国梦
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EDA是芯片设计最上游、壁垒最高的部分 ， 也是国内芯片产业几乎最薄弱的环节 。
2020 ， 沧海横流 ， 疫病横生 ， 偏偏此时国际关系剑拔弩张 。 以中美摩擦为剧 ， 一时间火花四溅 ， 骇浪惊涛 。
从中兴通信事件为始到“516”华为全面进入实体清单 ， 此间已二年有余 。
尤其以半导体为首的科技产业被推入风口浪尖 ， 甚至一个企业 ， 便要承受一个国家的命运和担当 。
作为产程密集度、工业自动化程度、技术密集度最高 ， 代表人类最顶级智慧结晶的行业 ， 半导体产业的低国产化、低自给化和产业中低端化 ， 成为此次掣肘中国的利剑 。
电子设计自动化—— Electronic Design Automation ， 简称EDA ， 是芯片设计最上游、壁垒最高的部分 ， 却是国内芯片产业几乎最薄弱的环节 ， 被强行推向舞台中央 。
作为产业中枢和设计之母 ， EDA承载起中国半导体产业生态的塑造之路 ， 其产业位置之重要 ， 见微知著：
以设计自动化为题 ， EDA以计算机辅助设计（CAD）为桥梁 ， 嫁接超大规模集成电路（VLSI）设计中所涉及的功能设计、综合、验证、物理结构（布线、布局和版图）等流程的全制；
以芯片设计生态为题 ， EDA发展的产业生态基础 ， 嫁接了代工厂对于产业上下游的理解 ， 培植高端芯片设计公司 ， 是形成整套半导体系统生态的中枢神经；
以半导体生态为题 ， EDA作为半导体产业的发展杠杆 ， 将会孕育整个半导体后摩尔时代的产业发展路径 。 以摩尔定律为代表的物理极限被打破 ， 使得配套的设计工具和软件服务 ， 决定了产业未来的发展路径和天花板 。
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历史观澜：EDA的前世今生
集成电路作为整个半导体产业的核心 ， 其技术设计的复杂性 ， 产业结构的专业化 ， 使得一套完整的EDA软件成为刚需 ， 较之前有限的晶体管布局和布线难度 ， 现有集成电路设计之繁杂 ， 规模之巨大 ， 均不是单纯人力范围所能覆盖 。
EDA出现之前 ， 传统设计人员必须通过手工完成设计和布线等基础工作 ， 彼时前沿的工程师 ， 不过是使用集合方法制造用于电路光绘的专用胶带（Photo plotter）便可满足需求 。
EDA作为高阶的电子设计自动化 ， 并未在彼时呼之欲出 ， 取决于传统集成电路的复杂程度仍较原始 ， 半导体工业仍延续粗放生产 。
随着数据的快速扩张导致计算量的极限增长 ， 手工设计愈发吃力 。 为了配合工程师的需求 ， 自动完成掩膜草图开始出现 ， 提供电路布局和布线的研发工具雨后春笋般出现在设计人员的视野中 。
真正的突破出现在1980年 ， 加州理工学院教授Carver Mead和全录帕洛阿尔托研究中心的程式设计师Lynn Conway共同发表了一篇具有划时代意义的论文《超大规模集成电路系统导论》 （Introduction to VLSI Systems） 。
这篇论文将编程语言构建芯片设计的新思想推向世界 。 以此成果编写的《VLSI系统简介》成为当时标准的课堂教材 ， 在超过一百所高校里使用 。
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(两位在1981年被Electronics期刊评为年度成就奖)
具体展开 ， EDA到底在芯片设计中扮演着怎样的重要角色？
芯片设计分为前端和后端 ， 前端调节芯片逻辑 ， 后端完成物理实现 。
二者清晰划分但并不严格切分界限 ， 涉及一切工艺相关则统一划分为后端 ， 前端则对芯片门级网表电路进行逻辑梳理 ， 一则实现对芯片的功能定义 ， 二则为功能实现行为寻找物理路径 ， 最终形成布局规划和逻辑输出 。
芯片设计的过程 ， 就是工程师利用程式码规划芯片功能的过程 。 而通过EDA工具 ， 工程师得以将程式码转化成为实际电路设计 。
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