Список лучшего программного обеспечения и инструментов для автоматизации проектирования электроники (EDA) 2024 г.

Инструменты и программное обеспечение для автоматизации электронного проектирования (EDA) постоянно развиваются. Фактически, общая стоимость EDA составляет около 12 миллиардов долларов, а прогнозируемый среднегодовой рост составит более 10% в период с 2023 по 2030 год.

С появлением новых инструментов и технологий искусственного интеллекта инженерам и дизайнерам крайне важно быть в курсе последних достижений в программном обеспечении EDA. Неважно, являетесь ли вы профессионалом или новичком в этой области, инструменты проектирования EDA могут значительно повысить вашу производительность и вывести инновации на новый уровень.

В этой статье мы поделимся эксклюзивным списком лучших программ EDA на рынке. От создания схемы до компоновки печатной платы — эти инструменты предлагают полный набор функций для оптимизации процесса проектирования.

Что такое программное обеспечение для автоматизации проектирования электроники (EDA)?

EDA или программное обеспечение для автоматизации электронного проектирования — это компьютерные программы, используемые для проектирования и анализа электронных систем. Эти инструменты в основном используются для электронных устройств, таких как IC (интегральные схемы), полупроводники, печатные платы (печатные платы). Он просто работает как цифровой инструментарий, позволяющий инженерам проектировать, моделировать и проверять процесс изготовления чипов.

Особенности программного обеспечения для автоматизации проектирования электроники

Программное обеспечение для проектирования EDA включает в себя множество функций, таких как создание схем, компоновка печатных плат, проектирование микросхем, моделирование и проверки. Ниже приведены некоторые особенности инструментов EDA:

• Захват и редактирование схем: программное обеспечение EDA помогает пользователям создавать и изменять электронные схемы с визуальным представлением схемотехники. Это помогает им понять, как будет выглядеть их продукт перед доработкой.
• Компоновка и маршрутизация печатной платы. Эта функция программного обеспечения для проектирования EDA помогает проектировать печатные платы с компонентами, контактными площадками и дорожками на печатной плате (PCB). Более того, инструмент для проектирования плат включает возможности маршрутизации, проверки и импорта/экспорта.
• Создание спецификации материалов (BOM). Создание спецификации материалов является важным шагом в создании любой инженерной продукции. Инструменты EDA могут составить список всех необходимых материалов и автоматизировать процесс создания спецификации.
• Инструменты моделирования и анализа: моделирование помогает проектировщикам анализировать поведение и производительность спроектированных схем. Это позволяет выявлять и устранять любые потенциальные проблемы, возникающие до физической реализации.

Приложения программного обеспечения EDA

Программное обеспечение EDA позволяет разрабатывать любые виды электронных устройств: от крошечных микросхем в вашем смартфоне до сложных интегрированных микросхем или схем. Ниже приведены некоторые приложения инструмента EDA для проверки:

• Инструменты EDA поддерживают проектирование и моделирование электрических систем — от начальной концептуальной фазы до проектирования продукта.
• Они включают в себя инструменты для проектирования и моделирования схем, облегчающие точную интеграцию электронных компонентов.
• Инструменты EDA расширяются до инструментов компоновки печатных плат, оптимизируя расположение компонентов для обеспечения оптимальной функциональности.
• При проектировании полупроводников эти инструменты охватывают проектирование полупроводниковых устройств, логику, проектирование синхронизации и проектирование компоновки с соответствующими инструментами моделирования.
• Инструменты EDA также решают критический аспект снижения нежелательных выбросов в процессе проектирования.

11 лучших инструментов и программного обеспечения для автоматизации проектирования электроники (EDA)

• Каденс
• Кикад
• Альтиум
• Autodesk Eagle / Fusion360
• Ансис
• Синопсис
• Цукен
• EasyEDA
• Сименс
• Протей

Мы исследовали более 20 продуктов EDA и составили список лучших инструментов автоматизации проектирования электроники (EDA), доступных на рынке прямо сейчас.

1. Каденс

Cadence Design Systems — это ведущая компания в мире электронного проектирования, предлагающая программное обеспечение, оборудование и IP-решения, которые превращают идеи в интегрированные чипы и системы. Их пакет программного обеспечения, ориентированный на интегральные схемы (ИС) и печатные платы (ПХБ), охватывает все: от проектирования и моделирования до анализа и проверки.

Cadence использует искусственный интеллект для оптимизации проектов и ускорения инновационного цикла. Короче говоря, если вы интересуетесь сложным миром электроники, Cadence — это имя, с которым вы столкнетесь.

Особенности инструмента автоматизации проектирования электроники Cadence

• Генеративное программное обеспечение на основе искусственного интеллекта
• Пользовательские IC и RF
• Мультифизический системный анализ
• Индивидуальная разработка PDK
• Анализ данных на основе LLM

Цены на Cadence: Cadence предлагает 30-дневную бесплатную пробную версию каждой комбинации продуктов. Платный план начинается от 1000 долларов в месяц.

Плюсы и минусы каденса

2. Кикад

KiCAD — любимый инструмент тех, кто занимается моделированием схем и проектированием печатных плат. Инструмент написан на языке C++, что делает его одним из самых быстрых программ для автоматизации проектирования EDA на рынке.

Он имеет пять модулей — Eeschema (для редактора схем и захвата), KiCAD (для управления проектами), PCBNew (компоновка печатной платы и средства 3D-просмотра), Bitmap2Component (преобразование изображения в печатную плату) и GerbView (для проверки файлов Gerber).

Особенности Кикад

• Листы схематического захвата
• Генератор файлов Gerber
• Обширная библиотека произведений искусства
• Генератор спецификаций материалов
• 3D-просмотр
• Встроенный просмотрщик SPICE.

Цены: KiCAD — бесплатное программное обеспечение EDA.

Плюсы и минусы KiCAD

3. Альтиум

Altium — это программное обеспечение корпоративного стандарта для компоновки и проектирования печатных плат. Он предлагает простой и высокопроизводительный пользовательский интерфейс, который поддерживает иерархическое схематическое отображение. Altium работает по облачной модели, поэтому несколько членов команды могут вместе работать над большим проектом.

Особенности Альтиума

• Легко работает с несколькими форматами eCAD.
• Доступ к проекту с единым представлением
• Система генерации 3D и спецификаций
• Поддержка удаленного доступа через облако
• Иерархическое схематическое отображение
• Ручная и автоматическая маршрутизация

Цены: Altium предлагает три плана и бесплатную пробную версию.

• Altium Designer SE: от 110 долларов в месяц (прибл.)
• Altium Designer: звезды за 365 долларов в месяц (приблизительно).
• Altium 365 BOM: доступен по запросу.

Плюсы и минусы инструмента Altium EDA

4. Autodesk Eagle/Fusion 360

Eagle является частью Autodesk Fusion 360. Это недорогое программное обеспечение для автоматизации электронного проектирования EDA является идеальным вариантом для новичков с возможностями мультипроектирования и проверки правил.

Легко применимый графический редактор макетов (EAGLE) предлагает многооконный графический интерфейс пользователя с различными функциями автоматизации, такими как сценарии задач, автоматическая маршрутизация, проверка проекта и т. д.

Возможности Autodesk Eagle

• 3D дизайн и моделирование
• Модульная конструкция блока
• редактор разводки печатных плат
• SPICE-моделирование
• Проверка правил проектирования (DRC)
• Управление библиотекой

Цены: Autodesk Eagle поставляется с премиальным планом Autodesk Fusion 360. Fusion 360 предлагает 30-дневную бесплатную пробную версию и гарантию возврата денег. Платный план начинается примерно с 60 долларов в месяц.

Плюсы и минусы инструмента проектирования Autodesk Eagle EDA

6. Ансис

Ansys — это программное обеспечение EDA уровня 1 для 3D-систем ИС, а также мультифизического анализа. Он обеспечивает исключительную скорость выполнения даже более крупных finFET IC и многокристальных 2,5D/3D-систем.

Ansys повышает эффективность проектирования, предлагая пользователям анализ целостности электропитания, проверку «золотой подписи» и облачную инфраструктуру.

Возможности программного обеспечения Ansys EDA

• Моделирование электронного проектирования
• Мультифизический анализ и проверка
• Многокристальные системы 2,5D и 3D
• Электростатический разряд (ESD) с PathFinder-SC
• Тепловое прототипирование

Цены: Цены на Ansys предоставляются по запросу.

Плюсы и минусы Ансиса

6. Синопсис

Synopsys EDA совершает революцию в электротехнике благодаря расширенным возможностям генеративного искусственного интеллекта. Это одно из первых автономных приложений искусственного интеллекта для проектирования чипов. Synopsys предоставляет инженерам экспертные рекомендации и средства автоматизации для ускорения вывода продукции на рынок.

Возможности программного обеспечения для проектирования Synopsys EDA

• Полный пакет EDA на базе искусственного интеллекта
• При поддержке LLM (больших языковых моделей)
• Доступ через облако или локально
• Генерация тестовой программы
• Создание RTL, тестовых стендов и рабочих процессов
• Аналитика данных от проектирования до производства

Цена: Доступна по запросу.

Плюсы и минусы Синопсиса

7. Цукен

Программное обеспечение Zuken EDA является мировым лидером в области передовых решений для проектирования печатных плат, электрических, трехмерных шкафов и жидкостных систем. Его модули, такие как eCADSTAR и CR-8000, являются лучшими в своем классе для разработки электромеханических изделий. Это делает Zuken надежным выбором для компаний, занимающихся проектированием электротехники и электроники.

Особенности Зукена

• Схема расположения жгутов проводов
• Системная инженерия на основе моделей (MBSE)
• Схематический захват и дизайн
• Анализ и моделирование
• Спецификация и управление продукцией

Цена: Доступна по запросу.

Плюсы и минусы Зукена

8. EasyEDA

Easy EDA online — одна из наиболее часто используемых платформ для проектирования и моделирования печатных плат, которую используют более 3 миллионов инженеров для более чем 19 миллионов проектов. Он также предлагает библиотеку, состоящую из более чем пяти миллионов компонентов, которые помогут дизайнерам создавать свои продукты.

Расширенные функции инструмента, такие как сбор схем, проектирование печатных плат и совместная работа команды, делают его решением для проектирования печатных плат следующего поколения.

Возможности EasyEDA

• Интегрированный компонент JLCPCB и LCSC
• Схематическое изображение с дизайном печатной платы
• Компоненты количества запасов в реальном времени
• Управление проектом
• 3D-вид с проверкой размеров

Цены: EasyEDA предлагает бесплатный и премиум-план. Это

• Бесплатно: бесплатный навсегда план для частных лиц с облачным хранилищем объемом 0,5 ГБ и неограниченными функциями редактора.
• Премиум (для физических лиц): от 19,90 долларов США в месяц.
• Премиум (для предприятий): от 39,90 долларов США в месяц.

Плюсы и минусы EasyEDA

9. Siemens (ранее Mentor Graphics)

Siemens (Mentor Graphics) EDA — еще одно ведущее программное обеспечение для автоматизации проектирования электроники, предлагающее полный набор инструментов для проектирования и проверки интегральных схем.

Компания имеет более чем 175-летний опыт работы в отрасли и предлагает комплексные решения для таких технологий, как 5G, Интернет вещей, искусственный интеллект и высокопроизводительные вычисления. Siemens предлагает множество инструментов для проектирования, производства, тестирования и проверки ИС.

Особенности Siemens или Mentor Graphics

• Проектирование, производство и проверка микросхем
• Технология EDA на основе искусственного интеллекта и машинного обучения
• Покрытие и отладка
• Производство добавок
• Проектирование систем на основе моделей

Цены: Siemens предлагает два типа программного обеспечения EDA: Siemens Xcelerator и Siemens Xcelerator как услугу. Цены на оба программного обеспечения предоставляются по запросу.

Плюсы и минусы Сименса

10. Протей

Proteus от Labcenter существует уже 35 лет и постоянно развивается. Он обеспечивает виртуальное прототипирование, автоматическую маршрутизацию на основе форм, а также вы получите доступ к обширной библиотеке, содержащей более 15 миллионов электрических компонентов. В недавнем обновлении 8.17 появился режим редактирования маршрута Push and Shove, который еще больше расширяет его возможности.

Возможности программного обеспечения Proteus EDA

• Моделирование схем и проектирование печатных плат
• Индивидуальная разработка
• Более 15 миллионов библиотечных частей
• Ручная маршрутизация и отладка
• Настраиваемое и настраиваемое содержимое спецификации
• Формирование комплексного отчета

Цены: Proteus предлагает несколько тарифных планов с бесплатной пробной версией. Это:

• Пользовательский: от 248 долларов США.
• Предприятие: от 6972 долларов США.
• Платина: от 8622 долларов США.
• Цены на Proteus Education: доступны по запросу.

Плюсы и минусы Протея

Принципы программного обеспечения EDA

Программное обеспечение EDA придерживается нескольких ключевых принципов, определяющих дизайн и функционирование ИС. Ключевыми принципами программного обеспечения EDA являются автоматизация, масштабируемость, эффективность, отказоустойчивость и т. д. Давайте посмотрим ниже:

• Инструменты EDA оснащены функциями автоматизации, которые помогают дизайнерам в процессе проектирования электроники. Сюда входят такие задачи, как создание схемы, моделирование, логический синтез, размещение и маршрутизация, а также проверка.
• Они помогают определить характер продукта и привести конфигурации системы в соответствие с целевыми затратами.
• Инструменты EDA также предлагают функцию моделирования, которая позволяет быстро оценить конфигурации виртуальной системы для достижения оптимальной производительности и стоимости.
• EDA позволяет масштабировать компоненты для удовлетворения меняющихся потребностей и рабочих нагрузок пользователей.

Как правильно выбрать программное обеспечение EDA?

Когда вы ищете лучшее программное обеспечение EDA, вам необходимо учитывать такие факторы, как ваши проекты, бюджет, совместимость системы и многое другое. Вот что вам нужно учитывать, прежде чем выбрать правильный инструмент автоматизации электронного проектирования:

• Сложность проекта и требования
• Бюджет и уровень опыта
• Предпочтительные функции и возможности
• Совместимость системы и простота использования
• Техническая поддержка и ресурсы

Вывод: какой инструмент EDA является лучшим?

Область EDA быстро развивается, и с появлением новых технологий важно быть в курсе новейших инструментов как для инженеров, так и для дизайнеров. Гиганты отрасли, такие как Cadence, Synopsys, Altium и другие, перечисленные в этом блоге, предлагают уникальные функции и возможности.

Однако лучшее программное обеспечение EDA должно соответствовать требованиям вашего проекта и помогать вам эффективно достигать целей проектирования. Учитывайте такие факторы, как сложность ваших проектов, бюджетные ограничения и ваше знакомство с инструментами. Кроме того, обратите внимание на совместимость системы, техническую поддержку и функции, предлагаемые для принятия обоснованного решения.

Независимо от того, являетесь ли вы профессиональным инженером или студентом, правильный инструмент автоматизации электронного проектирования может существенно изменить ваши проекты. Итак, найдите время, чтобы изучить различные варианты и выбрать тот, который лучше всего соответствует вашим потребностям.

Часто задаваемые вопросы, связанные с программным обеспечением EDA