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集成电路布图设计范文1
一、引言：保护的意义
集成电路，按照《简明大不列颠百科全书》的解释，是指利用不同的加工工艺，在一块连续不断的衬底材料上同时做出大量的晶体管、电阻和二极管等电路元件，并将它们进行互联。[1]1958年，世界上第一块集成电路诞生，引发出一场新的工业革命。集成电路的发明和发展，导致了现代电子信息技术的兴起。在当代世界新科技革命发展进程中，以集成电路为基础、以计算机和通讯技术为主体的电子信息是最活跃的先导技术，同时又是一种崭新的具有巨大潜力的生产力。而从生产的规模和市场的效应来看，2000年世界上集成电路的销售额约为2000亿美元，目前世界集成电路的人均消费量大约为20-30块。[2]中国的集成电路产业起步于60年代，虽然在发展速度上滞后于发达国家，但也已经初具规模并在不断壮大之中。有人认为，“集成电路工业不仅是现代国际技术经济竞争的制高点，而且是影响各国未来‘球籍’的基本因素。如果把石油比作近现代工业的血液的话，那么完全可以把小小的芯片（集成电路）比作先导和超现代工业和生活的某种‘母体’，它是一个国家高附加值收益的富源，也是其综合国力的基石。”[3]因此，从国家的产业政策导向来看，我们需要为集成电路工业的发展提供制度上的激励，而最根本的促进措施就是在集成电路的最初开发完成（形成布图设计）的时候赋予开发者一定的权利，使相关保护可以延及于其后的生产过程。
而从动态的市场交易层面来考察，我们也可以发现对集成电路布图设计进行保护的意义。依照科斯定理，技术发展与创新的背后是巨大而复杂的创造性劳动投入与资本投入，这需要仰仗市场来收回成本与获取收益，而一个重要的前提是解决市场交易双方的产权问题。[4]这一点不仅对含有集成电路的最终产品是重要的，对作为中间产品的集成电路布图设计同样重要。因为在社会化大生产的条件下，专业的分工越来越细致，交易不只是在产品最终完成之后才发生，而是与生产的过程相交织。例如一个手机的生产厂商可能只进行各个部件的组装，而核心的芯片以及其他的外壳等可能都是由别的开发商完成的。因此在这里明确集成电路布图设计的知识产权就是非常重要的，实际上这也是任何涉及基础性技术的生产领域必然要首先解决的问题。
对集成电路布图设计进行保护的另一个基本考虑是维护投资者的利益。这也是当代知识产权立法的一个渐变的趋势，在数据库保护和药品专利授予等方面也有所体现。集成电路布图设计的创造是一个以大量资金为依托、以相当的智力投入为主导、以丰富的相关技术来支撑，并仍然有失败风险的研发过程。[5]而新产品一旦上市，不法厂商利用先进的设备和技术，对该芯片进行解剖、显微拍照、逐层腐蚀和分析，或者利用激光技术逐层扫描、拍照，将芯片的布图设计复制出来，很快就能仿制出该芯片并大量生产，并以较低的价格占领原开发者的市场。[6]在这种情况下，知识产权法应当为付出大量投资和智力劳动并最早生产出有益的集成电路产品的主体提供恰当的保护。
对集成电路布图设计进行法律保护的意义还在于通过国际贸易学习和研究国外先进的集成电路技术，减少我国产业发展的成本。如何在落后的高新技术领域实现突破，真正利用好后发优势，是每一个发展中国家都必须审慎考虑的问题。笔者个人以为，在集成电路技术领域我们可以采用“欲擒故纵”的策略。首先明确我们保护集成电路布图设计知识产权的立场，然后利用“反向工程”进行我们自己的创新。当然，这种创新的实行以及其后对创新产品的布图设计保护还需要我们的企业加强法律意识投资，与外国厂商合作时签订明确的合同，避免不必要的利益纠纷。在这方面，国家专用集成电路系统工程研究中心的实践已经提供了较好的可资借鉴的经验。[7
集成电路布图设计范文2
关键词:司法鉴定;集成电路;知识产权
Judicial Forensic Evaluation
and Integrated Circuits Intellectual Property Protection
FAN Bing, XIE Xue-jun
(CSIP Intellectual Property Expertise Center of Judicature, Beijing 100038,China)
Abstract: This article introduces the status of the integrated circuit-related intellectual property protection in China and the integrated circuit intellectual property protection system. Further information on the role of judicial forensic in IC related intellectual property disputes , and the current forensic principles and methods. Finally, methods for protection of intellectual property rights in China's IC industry were discussed.
Keywords: Judicial Forensic;integrated circuit; intellectual property
1引言――集成电路相关
知识产权纠纷的现状
近年来中国电子信息产业的蓬勃发展,带动了集成电路产业的高速发展。然而,与产业发展现状形成鲜明对比的是,代表着产业自主创新能力的产业自主知识产权状况却不容乐观。国外大公司战略布局了大量专利,在高新技术领域对中国进行打压,针对中国集成电路企业的知识产权纠纷频频发生。据不完全统计,2002年以来已有10多家中国集成电路企业被卷入国际知识产权纠纷,诉讼案件近20起。这些知识产权纠纷往往针对国内集成电路某些领域的领先企业进行,并且目的明确,均经过周密筹划。无论诉讼的结果如何,无疑都对被诉企业的发展产生极为不利的影响。同时国内集成电路企业之间的知识产权纠纷也不断涌现。知识产权竞争已经成为集成电路企业间最高层次的竞争,成为技术、资金、市场、关税之后,集成电路企业间展开竞争的主要手段。
2集成电路知识产权保护制度介绍
世界各国对于集成电路知识产权的保护主要体现为对集成电路布图设计的保护,通常的保护模式可分为三种:专利法保护、版权法保护以及专门立法保护。
部分国家将集成电路的布图设计作为一种可专利的技术方案,通过授予其专利权的方法来进行保护。也有部分国家将集成电路的布图设计作为一种图形作品纳入版权法中作品的范围,通过版权法给予保护。例如,美国1984年制定的《半导体芯片保护法案》,该法案明确采用类似版权的保护方式对集成电路进行保护,并将这一理念延伸到美国版权法中,将其保护客体界定为“掩模作品”,而不是简单地视为“掩模”。在美国,集成电路作为一种单独的作品种类已经被纳入了广义版权法的保护范围[3]。但在实践中,通过专利制度或者版权制度保护集成电路布图设计都存在一定的不足,通过专门立法加以保护成为目前世界各国立法,包括国际条约的普遍选择。
自美国之后,至今共有50多个发达国家和地区制定了保护集成电路布图设计的国内法。
在集成电路知识产权保护领域,最重要的国际公约是1989年世界知识产权组织(WIPO)在华盛顿缔结的《关于集成电路的知识产权条约》(即“华盛顿条约”)以及1994年关贸总协定缔结的知识产权协议(即"TRIPS协议")。前者是集成电路知识产权领域中第一个国际公约。我国也是七个签字国之一,但该条目至今尚未生效。后者对集成电路布图设计知识产权提出了更高水平的保护,并援引了前者的一些实体规定,使集成电路布图设计保护国际进程大大加快[4]。
在我国,集成电路布图设计的立法起步较晚。2001年3月28日,国务院常务会议审议通过了《集成电路布图设计保护条例》(以下简称《条例》),共六章三十六条,自2001年10月1日起施行,以行政法规单独立法的形式确认了对集成电路布图设计专有权的保护。
2001年9月18日,国家知识产权局了《集成电路布图设计保护条例实施细则》,从程序和手续上保证《条例》规定的基本权利义务实现,共分六章四十三条,也自2001年10月1日起施行。
此外,国家知识产权局还于2001年11月28日了《集成电路布图设计行政执法办法》,就国家知识产权行政机关处理侵犯布图设计专有权的纠纷、调解侵犯布图设计专有权的具体程序、办法作了更进一步的阐释。
最高人民法院还从司法审判实践的角度,于2001年10月30日《最高人民法院关于开展涉及集成电路布图设计案件审判工作的通知》,就案件的归类、管辖、诉前责令停止有关行为、中止诉讼等实践操作进行了明确。
目前,我国在集成电路布图设计方面的条例和法规还缺乏系统性,在法律效力和立法层次上均处于较低水平,无法为集成电路行业发展提供有效的法律和制度保障。因此,有人大代表在两会期间提议有必要尽快制订《集成电路布图设计保护法》,为集成电路产业自主创新提供强有力的法律保障。
3司法鉴定在相关纠纷中的作用
所谓知识产权侵权行为判定的规则是指法官在知识产权侵权案件审理过程中应该共同遵守的规律性的步骤,在知识产权侵权行为判定的过程中,一般应遵循以下规则[5]:
(1)有效性审查规则,即主动对权利有效性进行审查;
(2)权利范围确定的规则,即以权利的客体为中心确定保护范围;
(3)关联性原则,即由原告确定被控侵权物或者行为以及证明与被告的关联性;
(4)比对的规则,即把原告权利范围中的构成要素与被控侵权物或行为相比较,做出是否相同或者相似的判断。
对于涉及集成电路知识产权的纠纷案件,一般主要涉及到专利、商业秘密和集成电路布图设计等。鉴于集成电路案件涉及的技术含量较高,且技术更新换代很快,涉及被控侵权物或者行为与原告的权利进行技术方面对比时,法官通常要借助于专家或者专业的鉴定机构。主要有三种方式:其一,邀请专家以人民陪审员的身份,作为合议庭成员参与案件的审理,对案件中涉及的技术问题作出判断,涉及到法律问题则由法官进行判断,许多法院已经进行了这方面的尝试,取得了较好的效果;其二,根据案件所涉及的专业技术,通过该技术的专业协会,组织行业知名的专家组成专家组,法院委托该专家组对涉案技术进行判断,形成专家组的意见,这就是证据法中所称的专家证言;其三,法院委托专业的鉴定机构,对涉案技术进行鉴定。应注意的是,法院无论是委托专家还是委托鉴定机构,仅对技术问题作出鉴定结论,是否构成侵权应由法官作出判断[5]。
笔者走访过一些知识产权厅的法官,在审理集成电路相关的案件时,对一些关键的技术问题的判断一定程度上需要依据专业机构出具的鉴定报告。一般集成电路相关案件主要涉及到专利权、商业秘密和集成电路布图设计等方面。下面笔者以集成电路布图设计侵权的技术鉴定为例来介绍。
4司法鉴定方法的讨论
鉴定需要完成两个目标,即对集成电路布图设计进行的原创性判断和相似性分析。
对于原创性鉴定,原创性的体现可以通过下列几个方面来综合判断[1]:
(1)功能性(function)――指该集成电路布图设计具有什么样的特定的电气功能和逻辑功能。这里的“功能”不仅仅停留在集成电路布图设计登记时所要求的如“逻辑”、“存储”、“线性”、“微机”、“其他”等这样笼统的分类描述,而是从这个大类别下具体、详细地,从名称到能完成什么样的任务去判断。
(2)选择性(selection)――该芯片的材料性质、集成规模的大小、结构类别、技术类别、基本技术指标,该布图设计选择什么样(类型)的元件以及元件的数量、集成度等。
(3)布局性(distribution)――如元件是如何分配在基片各层上,分配在该层的什么位置上。
(4)互连性(Interconnection)――这些分配在基片之上或之中的元件之间具有什么样的连接关系,全部或者是哪些局部作了连线。
(5)组合性(combination)――由元件的互连而构成什么样的特定组合,以完成其选定的功能。
对这些方面如果作出独立的构思与设计,其结果应当是与当时的常规性设计有所区别的,一般足以达到被公认为非常规性的水平。
对相似性鉴定,鉴定人亦仅对双方是否存在实质相似性作出判断。司法鉴定文书,“不得有案件定性和确定当事人法律责任的内容”。
集成电路所集成的元器件极多,逐项比较难以实现。通过文献[1]所提出的以下几个步骤结合起来,可以对集成电路布图设计的相似性作出较准确的判断:
(1)类别比较:先按我国集成电路布图设计登记所要求的布图设计分类,从结构(5种)、 技术(8种)、功能(5种)作最顶层的比较。
(2)全局位置对比:可同时分析布图设计的布局性、选择性和组合性。首先比较芯片的大小和形状,这是设计者首先要选择的。布图的布局是设计者设定的,体现一定程度的组合性和配置意图,独立设计者之间不会生成完全相同的结果。
(3)采样的局部比较:除了整体器件对比之外,对于元件级的对比,可以用随机采样的手段,提取一部分双方对应的设计结果,包括有源元件、电阻、电容的布置等、进行比较。
(4)采样比较元件之间的连线关系:互连性是独创性的重要体现。互连线在整个布图设计中往往有“牵一发动全身”的关系,鉴定人可通过元件间的互连关系判断其相似性。
(5)元、器件间的逻辑关系比较:组合和连线,其结果体现在电路的逻辑关系上,这种关系可以通过输入/输出的信号状态来间接表示。在测试平台中用测试模式测定该芯片的技术性能,通过信号波形、时间周期等关系的对比,可以进一步判定双方的相似程度。
(6)具体的技术参数比较:集成电路的许多参数,如它能实现的功能、指标、元件数量、元件参数值、工作电流、休眠电流、工作电压、工作频率等等,经过测定,通过这方面的相似性可以推断电路模式及元、器件参数值的相似程度。
(5)(6)这两步,是利用芯片的专用测试平台上测试的。若两个芯片,都适用于同一专用测试平台,可称之为这两个芯片对这个平台具有“互用性”,这种情形下,这两者或者是同一种芯片,或者是具有实质相似性的芯片。
(7)指令集比较:如果集成电路可执行某类指令集,则指令集的相同与否,可以判定芯片的整体上逻辑结构是否相同。而整体逻辑结构则是芯片技术的核心部分,是其独创性的重要体现。
以上测试,可以全都进行,也可以进行其中一部分,以能够充分准确地说明相似性的程度为准。
5从司法鉴定角度
对集成电路企业的建议
集成电路企业属于高新技术企业,根据所属行业的特点,对知识产权的保护关系到一个集成电路企业的生死存亡,除了对其核心技术进行专利申请保护和对芯片进行集成电路布图设计保护登记之外,用不断完善的知识产权管理来维护其核心竞争力。加强对非公开技术秘密的保护,可通过将商业秘密在有资质的鉴定机构进行技术秘密备案,起到一定的保护效果。只有这样,一旦相关纠纷案件发生时才能够占领先机,维护企业自身的利益。
参考文献
[1] 王桂海,罗苏平. 集成电路知识产权保护及司法鉴定探讨[J]. 中国司法鉴定, 2007(1).
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[4] 浅谈集成电路布图设计的知识产权保护制度,
[5] 曹波. 论知识产权侵权行为的判定. 山东审判. 2005 21(1).
作者简介
集成电路布图设计范文3
【关键词】集成电路；设计方法；IP技术
基于CMOS工艺发展背景下，CMOS集成电路得到了广泛应用，即到目前为止，仍有95%集成电路融入了CMOS工艺技术，但基于64kb动态存储器的发展，集成电路微小化设计逐渐引起了人们关注。因而在此基础上，为了迎合集成电路时代的发展，应注重在当前集成电路设计过程中从微电路、芯片等角度入手，对集成电路进行改善与优化，且突出小型化设计优势。以下就是对集成电路设计与IP设计技术的详细阐述，望其能为当前集成电路设计领域的发展提供参考。
1当前集成电路设计方法
1.1全定制设计方法
集成电路，即通过光刻、扩散、氧化等作业方法，将半导体、电阻、电容、电感等元器件集中于一块小硅片，置入管壳内，应用于网络通信、计算机、电子技术等领域中。而在集成电路设计过程中，为了营造良好的电路设计空间，应注重强调对全定制设计方法的应用，即在集成电路实践设计环节开展过程中通过版图编辑工具，对半导体元器件图形、尺寸、连线、位置等各个设计环节进行把控，最终通过版图布局、布线等，达到元器件组合、优化目的。同时，在元器件电路参数优化过程中，为了满足小型化集成电路应用需求，应遵从“自由格式”版图设计原则，且以紧凑的设计方法，对每个元器件所连导线进行布局，就此将芯片尺寸控制到最小状态下。例如，随机逻辑网络在设计过程中，为了提高网络运行速度，即采取全定制集成电路设计方法，满足了网络平台运行需求。但由于全定制设计方法在实施过程中，设计周期较长，为此，应注重对其的合理化应用。
1.2半定制设计方法
半定制设计方法在应用过程中需借助原有的单元电路，同时注重在集成电路优化过程中，从单元库内选取适宜的电压或压焊块，以自动化方式对集成电路进行布局、布线，且获取掩膜版图。例如，专用集成电路ASIC在设计过程中为了减少成本投入量，即采用了半定制设计方法，同时注重在半定制设计方式应用过程中融入门阵列设计理念，即将若干个器件进行排序，且排列为门阵列形式，继而通过导线连接形式形成统一的电路单元，并保障各单元间的一致性。而在半定制集成电路设计过程中，亦可采取标准单元设计方式，即要求相关技术人员在集成电路设计过程中应运用版图编辑工具对集成电路进行操控，同时结合电路单元版图，连接、布局集成电路运作环境，达到布通率100%的集成电路设计状态。从以上的分析中即可看出，在小型化集成电路设计过程中，强调对半定制设计方法的应用，有助于缩短设计周期，为此，应提高对其的重视程度。
1.3基于IP的设计方法
基于0.35μmCMOS工艺的推动下，传统的集成电路设计方式已经无法满足计算机、网络通讯等领域集成电路应用需求，因而在此基础上，为了推动各领域产业的进一步发展，应注重融入IP设计方法，即在集成电路设计过程中将“设计复用与软硬件协同”作为导向，开发单一模块，并集成、复用IP，就此将集成电路工作量控制到原有1/10，而工作效益提升10倍。但基于IP视角下，在集成电路设计过程中，要求相关工作人员应注重通过专业IP公司、Foundry积累、EDA厂商等路径获取IP核，且基于IP核支撑资源获取的基础上，完善检索系统、开发库管理系统、IP核库等，最终对1700多个IP核资源进行系统化整理，并通过VSIA标准评估方式，对IP核集成电路运行环境的安全性、动态性进行质量检测、评估，规避集成电路故障问题的凸显，且达到最佳的集成电路设计状态。另外，在IP集成电路设计过程中，亦应注重增设HDL代码等检测功能，从而满足集成电路设计要求，达到最佳的设计状态，且更好的应用于计算机、网络通讯等领域中。
2集成电路设计中IP设计技术分析
基于IP的设计技术，主要分为软核、硬核、固核三种设计方式，同时在IP系统规划过程中，需完善32位处理器，同时融入微处理器、DSP等，继而应用于Internet、USB接口、微处理器核、UART等运作环境下。而IP设计技术在应用过程中对测试平台支撑条件提出了更高的要求，因而在IP设计环节开展过程中，应注重选用适宜的接口，寄存I/O，且以独立性IP模块设计方式，对芯片布局布线进行操控，简化集成电路整体设计过程。此外，在IP设计技术应用过程中，必须突出全面性特点，即从特性概述、框图、工作描述、版图信息、软模型/HDL模型等角度入手，推进IP文件化，最终实现对集成电路设计信息的全方位反馈。另外，就当前的现状来看，IP设计技术涵盖了ASIC测试、系统仿真、ASIC模拟、IP继承等设计环节，且制定了IP战略，因而有助于减少IP集成电路开发风险，为此，在当前集成电路设计工作开展过程中应融入IP设计技术，并建构AMBA总线等，打造良好的集成电路运行环境，强化整体电路集成度，达到最佳的电路布局、规划状态。
3结论
综上可知，集成电路被广泛应用于计算机等产业发展领域，推进了社会的进步。为此，为了降低集成电路设计风险，减少开发经费，缩短开发时间，要求相关技术人员在集成电路设计工作开展过程中应注重强调对基于IP的设计方法、半定制设计方法、全定制设计方法等的应用，同时注重引入IP设计技术理念，完善ASIC模拟、系统测试等集成电路设计功能，最终就此规避电路开发中故障问题的凸显，达到最佳的集成电路开发、设计状态。
参考文献
[1]肖春花.集成电路设计方法及IP重用设计技术研究[J].电子技术与软件工程,2014,12(06):190-191.
[2]李群，樊丽春.基于IP技术的模拟集成电路设计研究[J].科技创新导报,2013,12(08):56-57.
集成电路布图设计范文4
EDA是电子设计自动化(ElectronicDesignAutomation)的缩写,EDA技术作为现代电子技术的核心，它依赖功能强大的计算机，在EDA工具软件上，对以硬件描述语言HDL（HardwareDescriptionLanguage）为系统逻辑描述手段完成的设计文件，自动完成逻辑编译、逻辑化简、逻辑分割、逻辑综合、结构综合（布局布线），以逻辑优化和仿真测试，直至实现既定的电子线路系统功能。EDA技术在硬件实现方面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，在计算机辅助工程方面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。EDA技术为现代电子理论和设计的表达与实现提供了可能性。
2.EDA技术的发展过程
EDA技术的发展过程反映了近代电子产品设计技术的一段历史进程,就过去几十年电子技术的发展历程，大致可以将EDA技术的发展分为三个阶段。（1）初级阶段:早期阶段即是CAD(ComputerAssistDesign)阶段,大致在20世纪70年代,当时中小规模集成电路已经出现,传统的手工制图设计印刷电路板和集成电路的方法效率低、花费大、制造周期长。人们开始借助于计算机完成印制电路板一PCB设计,将产品设计过程中高重复性的繁杂劳动如布图布线工作用二维平面图形编辑与分析的CAD工具代替,主要功能是交互图形编辑,设计规则检查,解决晶体管级版图设计、PCB布局布线、门级电路模拟和测试。（2）发展阶段:20世纪80年代是EDA技术的发展和完善阶段,即进入到CAE(ComputerAssistEngineeringDesign)阶段。
由于集成电路规模的逐步扩大和电子系统的日趋复杂,人们进一步开发设计软件,将各个CAD工具集成为系统,从而加强了电路功能设计和结构设计,该时期的EDA技术已经延伸到半导体芯片的设计,生产出可编程半导体芯片。（3）成熟阶段:20世纪90年代以后微电子技术突飞猛进,一个芯片上可以集成几百万、几千万乃至上亿个晶体管,这给EDA技术提出了更高的要求,也促进了EDA技术的大发展。各公司相继开发出了大规模的EDA软件系统,这时出现了以高级语言描述、系统级仿真和综合技术为特征的EDA技术。
3.EDA技术的特点
EDA技术代表了当今电子设计技术的最新发展方向,它的基本特征是采用高级语言描述,即硬件描述语言HDL(HardwareDescriptionLanguage),就是可以描述硬件电路的功能。信号连接关系及定时关系的语言。它比电原理图更有效地表示硬件电路的特性,同时具有系统仿真和综合能力,具体归纳为以下几点:（1）现代化EDA技术大多采用“自顶向下(Top-Down)”的设计程序,从而确保设计方案整体的合理和优化,避免“自底向上(Bottom-up)”设计过程使局部优化,整体结构较差的缺陷。（2）HDL给设计带来很多优点:①语言公开可利用;②语言描述范围宽广;③使设计与工艺无关;④可以系统编程和现场编程,使设计便于交流、保存、修改和重复使用,能够实现在线升级。（3）自动化程度高,设计过程中随时可以进行各级的仿真、纠错和调试,使设计者能早期发现结构设计上的错误,避免设计工作的浪费,同时设计人员可以抛开一些具体细节问题,从而把主要精力集中在系统的开发上,保证设计的高效率、低成本,且产品开发周期短、循环快。（4）可以并行操作,现代EDA技术建立了并行工程框架结构的工作环境。从而保证和支持多人同时并行地进行电子系统的设计和开发。
4.EDA技术的应用
EDA技术在电子工程设计中发挥着不可替代的作用,主要表现在以下几个方面:
4.1验证电路设计方案的正确性
设计方案确定之后,首先采用系统仿真或结构模拟的方法验证设计方案的可行性,这只要确定系统各个环节的传递函数(数学模型)便可实现。这种系统仿真技术可推广应用于非电专业的系统设计,或某种新理论、新构思的设计方案。仿真之后对构成系统的各电路结构进行模拟分析,以判断电路结构设计的正确性及性能指标的可实现性。这种量化分析方法对于提高工程设计水平和产品质量,具有重要的指导意义。
4.2电路特性的优化设计
元器件的容差和工作环境温度将对电路的稳定性产生影响。传统的设计方法很难对这种影响进行全面的分析,也就很难实现整体的优化设计。EDA技术中的温度分析和统计分析功能可以分析各种温度条件下的电路特性,便于确定最佳元件参数、最佳电路结构以及适当的系统稳定裕度,真正做到优化设计
4.3实现电路特性的模拟测试
电子电路设计过程中,大量的工作是数据测试和特性分析。但是受测试手段和仪器精度所限,测试问题很多。采用EDA技术后,可以方便地实现全功能测试。
集成电路布图设计范文5
1.1初级阶段
大约在二十世纪的七十年代，早期的EDA技术处于CAD阶段，出现了小规模的集成电路，由于传统手工在制图设计中的集成电路和集成电路板的花费大、效率低、周期长，借助于计算机技术的设计印刷，采取了CAD工具实现布图布线的二维平面编辑和分析，取代了高重复性的传统工艺。
1.2发展阶段
到了二十世纪八十年代，EDA技术进入了发展完善的阶段。集成电路的规模逐渐扩大，电子系统日益复杂化，人们深入研究软件开发，将CAD集成为系统，加强了电路的机构设计和功能设计，这一时期的EDA技术已经开始延伸到半导体芯片设计的领域。
1.3成熟阶段
经过了长期的发展，直至二十世纪九十年代，微电子技术的发展突飞猛进，单个芯片的集成就能够达到几百万或是几千万甚至上亿的晶体管，这种科技现状对EDA技术提出更高的要求，推动了EDA技术的发展。各类技术公司陆续开发出大规模EDA软件系统，出现了系统级仿真、高级语言描述和综合技术的EDA技术。
2EDA技术软件
2.1EWB软件
所谓EWB是一种基于PC的电子设计软件，具备了集成化工具、仿真器、原理图输入、分析、设计文件夹、接口等六大特点。
2.2PROTEL软件
该技术软件广泛应用了Prote199，主要由电路原理图的设计系统和印刷电路板的设计系统两大部分组成。高层次的设计技术在近年的国际EDA技术领域开发、研究、应用中成为热门课题，并且迅速发展，成果显著。该领域主要包括了硬件语言描述、高层次模拟、高层次的综合技术等，伴随着科技水平的提升，EDA技术也必然会朝向更高层次的自动化设计技术不断发展。
3EDA在电子工程设计中的应用技术流程
近年来的EDA技术深入到了各个领域，包括了通信、医药、化工、生物、航空航天等等，但是在电子工程设计的领域中应用的最为突出，主要利用了EDA技术为虚拟仪器的测试产品提供了技术支持。EDA技术在电子工程设计的领域中，主要应用于了电路设计仿真分析、电路特性优化设计等方面。主要的技术流程如下：
3.1源程序
通常情况下，电子工程设计首要的步骤就是通过EDA技术领域中的器件软件，利用了文本或者是图形编辑器的方式来进行展示。不管是图形编辑器或者是文本编辑器的使用，都需要应用EDA工具进行排错和编译的工作，文件能够实现格式的转化，为逻辑综合分析提供了准备工作。只要输入了源程序，就能够实现仿真器的仿真。
3.2逻辑综合
在源程序中应用了实现了VHDL的格式转化之后，就进入了逻辑综合分析的环节。运用综合器就能够将电路设计过程中使用的高级指令转换成层次较低的设计语言，这就是逻辑综合。通过逻辑综合的过程，这可以看作是电子设计的目标优化过程，将文件输入仿真器，实施仿真操作，保持功效和结果的一致性。
3.3时序仿真
在实现了逻辑综合透配之后，就可以进行时序仿真的环节了，所谓的时序仿真指的就是将基于布线器和适配器出现的VHDL文件运用适当的手段传达到仿真器中，开始部分仿真。VHDL仿真器考虑到了器件特性，所以适配后的时序仿真结果较为精确。
3.4仿真分析
在确定了电子工程设计方案之后，利用系统仿真或者是结构模拟的方法进行方案的合理性和可行性研究分析。利用EDA技术实现系统环节的函数传递，选取相关的数学模型进行仿真分析。这一系统的仿真技术同样可以运用到其他非电子工程专业设计的工作中，能够应用到方案构思和理论验证等方面。
4结束语
集成电路布图设计范文6
关键词EDA技术;电子工程
1EDA技术的基本概念
EDA是电子设计自动化(Electronic Design Automation)的缩写，是从CAD(计算机辅助设计)、CAM(计算机辅助制造)、CAT(计算机辅助测试)和CAE(计算机辅助工程)的概念发展而来的。EDA技术是以计算机为工具，集数据库、图形学、图论与拓扑逻辑、计算数学、优化理论等多学科最新理论于一体，是计算机信息技术、微电子技术、电路理论、信息分析与信号处理的结晶。
2EDA技术的发展过程
EDA技术的发展过程反映了近代电子产品设计技术的一段历史进程，大致分为3个时期。
1)初级阶段:早期阶段即是CAD(Computer Assist Design)阶段，大致在20世纪70年代，当时中小规模集成电路已经出现，传统的手工制图设计印刷电路板和集成电路的方法效率低、花费大、制造周期长。人们开始借助于计算机完成印制电路板一PCB设计，将产品设计过程中高重复性的繁杂劳动如布图布线工作用二维平面图形编辑与分析的CAD工具代替，主要功能是交互图形编辑，设计规则检查，解决晶体管级版图设计、PCB布局布线、门级电路模拟和测试。
2)发展阶段:20世纪80年代是EDA技术的发展和完善阶段，即进入到CAE(Computer Assist Engineering Design)阶段。由于集成电路规模的逐步扩大和电子系统的日趋复杂，人们进一步开发设计软件，将各个CAD工具集成为系统，从而加强了电路功能设计和结构设计，该时期的EDA技术已经延伸到半导体芯片的设计，生产出可编程半导体芯片。
3)成熟阶段:20世纪90年代以后微电子技术突飞猛进，一个芯片上可以集成几百万、几千万乃至上亿个晶体管，这给EDA技术提出了更高的要求，也促进了EDA技术的大发展。各公司相继开发出了大规模的EDA软件系统，这时出现了以高级语言描述、系统级仿真和综合技术为特征的EDA技术。
3EDA技术的特点
EDA技术代表了当今电子设计技术的最新发展方向，它的基本特征是采用高级语言描述，即硬件描述语言HDL(Hardware Description Language)，就是可以描述硬件电路的功能。信号连接关系及定时关系的语言。它比电原理图更有效地表示硬件电路的特性，同时具有系统仿真和综合能力，具体归纳为以下几点:
1)现代化EDA技术大多采用“自顶向下(Top-Down)”的设计程序，从而确保设计方案整体的合理和优化，避免“自底向上(Bottom-up)”设计过程使局部优化，整体结构较差的缺陷。
2)HDL给设计带来很多优点:①语言公开可利用;②语言描述范围宽广;③使设计与工艺无关;④可以系统编程和现场编程，使设计便于交流、保存、修改和重复使用，能够实现在线升级。
3)自动化程度高，设计过程中随时可以进行各级的仿真、纠错和调试，使设计者能早期发现结构设计上的错误，避免设计工作的浪费，同时设计人员可以抛开一些具体细节问题，从而把主要精力集中在系统的开发上，保证设计的高效率、低成本，且产品开发周期短、循环快。
4)可以并行操作，现代EDA技术建立了并行工程框架结构的工作环境。从而保证和支持多人同时并行地进行电子系统的设计和开发。
4EDA技术的作用
EDA技术在电子工程设计中发挥着不可替代的作用，主要表现在以下几个方面:
4.1验证电路设计方案的正确性
设计方案确定之后，首先采用系统仿真或结构模拟的方法验证设计方案的可行性，这只要确定系统各个环节的传递函数(数学模型)便可实现。这种系统仿真技术可推广应用于非电专业的系统设计，或某种新理论、新构思的设计方案。仿真之后对构成系统的各电路结构进行模拟分析，以判断电路结构设计的正确性及性能指标的可实现性。这种量化分析方法对于提高工程设计水平和产品质量，具有重要的指导意义。
4.2电路特性的优化设计
元器件的容差和工作环境温度将对电路的稳定性产生影响。传统的设计方法很难对这种影响进行全面的分析，也就很难实现整体的优化设计。EDA技术中的温度分析和统计分析功能可以分析各种温度条件下的电路特性，便于确定最佳元件参数、最佳电路结构以及适当的系统稳定裕度，真正做到优化设计。
4.3实现电路特性的模拟测试
电子电路设计过程中，大量的工作是数据测试和特性分析。但是受测试手段和仪器精度所限，测试问题很多。采用EDA技术后，可以方便地实现全功能测试。
5EDA技术的软件
目前EDA技术的软件很多，如EWB、PROTELL等。
1)EWB(Electronics Workbench)软件。EWB是基于PC平台的电子设计软件，由加拿大Interactive Image Technologies Ltd.公司研制开发，该软件具有以下特点:①集成化工具:一体化设计环境可将原理图编辑、SPICE仿真和波形分析、仿真电路的在线修改、选用虚拟仪器、借助14种分析工具输出结果等操作在一个集成系统中完成。②仿真器:交互式32位SPICE强化支持自然方式的模拟、数字和数/模混合元件。自动插入信号转换界面，支持多级层次化元件的嵌套，对电路的大小和复杂没有限制。只有提供原理图网络表和输入信号，打开仿真开关就会在一定的时间内将仿真结果输出。③原理图输入:鼠标点击一拖动界面，点一点自动连线。分层的工作环境，手工调整元器件时自动重排线路，自动分配元器件的参考编号，对元器件尺寸大小没有限制。④分析:虚拟测试设备能提供快捷、简单的分析。主要包括直流工作点、瞬态、交流频率扫描、付立叶、噪声、失真度、参数扫描、零极点、传递函数、直流灵敏度、最差情况、蒙特卡洛法等14种分析工具，可以在线显示图形并具有很大的灵活性。⑤设计文件夹:同时储存所有的设计电路信息，包括电路结构、SHCE参数、所有使用模型的设置和拷贝。全部存放在一个设计文件中，便于设计数据共享以及丢失或损坏的数据恢复。⑥接口:标准的SPICE网表，既可以输入其他CAD生成的SHCE网络连接表并行成原理图供EWB使用，也可以将原理图输出到其他PCS工具中直接制作线路板。
2)PROTEL软件。广泛应用的Protel99主要分为两大部分:用于电路原理图的设计原理图设计系统(Advanced Schematic)和用于印刷电路板设计的印刷电路板设计系统(Advanced PCB)。
