Hispanopedia WikiEsta página compara el software de automatización del diseño electrónico (EDA) que se utiliza actualmente para diseñar prácticamente todos los dispositivos electrónicos. Los dispositivos electrónicos modernos son demasiado complejos para diseñarlos sin la ayuda de un ordenador. Pueden estar compuestos por circuitos integrados (CI), sustratos de circuitos integrados, placas de circuitos impresos (PCB), matrices de puertas programables en campo (FPGA) o una combinación de estos. Los circuitos integrados pueden consistir en una combinación de circuitos digitales y analógicos. Estos circuitos pueden contener una combinación de transistores, resistencias, condensadores o componentes especializados como redes neuronales analógicas, antenas o fusibles.
El diseño de cada uno de estos dispositivos electrónicos generalmente procede de un nivel de abstracción alto a uno bajo. Para las FPGA, la descripción de bajo nivel consiste en un archivo binario que se carga en la matriz de puertas lógicas, mientras que para un circuito integrado o una placa de circuito impreso, la descripción de bajo nivel consiste en un archivo de diseño que describe las máscaras que se utilizarán para la litografía dentro de una fundición.
Cada paso del diseño requiere herramientas especializadas, y muchas de ellas pueden utilizarse para diseñar diversos tipos de circuitos electrónicos. Por ejemplo, un programa de síntesis digital de alto nivel suele servir tanto para el diseño digital de circuitos integrados como para la programación de FPGA. Del mismo modo, una herramienta de captura de esquemas y simulación analógica suele utilizarse tanto para el diseño de circuitos integrados analógicos como para el diseño de placas de circuito impreso.
En el caso de los circuitos integrados (CI), por ejemplo, un solo chip puede contener hoy más de 20 mil millones de transistores y, por regla general, cada transistor debe funcionar según lo previsto. Dado que un solo conjunto de máscaras VLSI puede costar entre 10 y 100 millones, los métodos de prueba y error no son económicamente viables. Para minimizar el riesgo de errores de diseño, el flujo de diseño está altamente automatizado. El software EDA asiste al diseñador en cada paso del proceso de diseño y cada paso de diseño va acompañado de rigurosas fases de prueba. Los errores pueden estar presentes ya en el código de alto nivel, como en el caso del error de la unidad de punto flotante FDIV del Pentium , o pueden insertarse hasta la síntesis física, como un cable faltante o una violación de temporización .
Comparación de software EDA propietario
Paquetes de software EDA convencionales para el diseño de circuitos integrados
El mundo del software de automatización del diseño electrónico (EDA) para el diseño de circuitos integrados (CI) está dominado por tres proveedores: Synopsys , Cadence Design Systems y Siemens EDA (anteriormente Mentor Graphics, adquirida en 2017 por Siemens ), que tienen unos ingresos de 4.200 millones de dólares estadounidenses, 3.000 millones de dólares estadounidenses y 1.300 millones de dólares estadounidenses, respectivamente.
Estos proveedores ofrecen paquetes de software que permiten cubrir todo el espectro del diseño de circuitos integrados, desde la síntesis HDL hasta la síntesis física y la verificación.
El desarrollo de software EDA para el diseño de circuitos integrados está estrechamente ligado al desarrollo de nodos tecnológicos . Las propiedades de una fundición de semiconductores específica, como los modelos de transistores, las características físicas y las reglas de diseño, suelen estar codificadas en formatos de archivo propietarios de uno o más proveedores de EDA. Este conjunto de archivos constituye el kit de diseño de procesos (PDK) y generalmente se desarrolla mediante un esfuerzo conjunto entre la fundición y un proveedor de EDA. Por lo tanto, las fundiciones suelen publicar PDK compatibles únicamente con un paquete EDA específico. La información contenida en los PDK se considera confidencial. En consecuencia, los PDK suelen estar protegidos por acuerdos de confidencialidad (NDA) y pueden enviarse a los diseñadores de forma incompleta o cifrada.
Software propietario para simulación eléctrica (analógica/señal mixta/electromagnética)
De estas, LTSpice, TINA-TI y Micro-cap son aplicaciones propietarias gratuitas basadas en SPICE . Micro-Cap se lanzó como software gratuito en julio de 2019, cuando su empresa matriz, Spectrum Software, cerró, mientras que LTSpice ha sido gratuito durante mucho tiempo.
Comparación de software propietario para el diseño de PCB
Comparación de herramientas EDA de software libre y de código abierto
Paquetes de software EDA gratuitos y de código abierto para el diseño de circuitos integrados.
Los paquetes de software EDA de código abierto y gratuito (FOSS) se encuentran actualmente en rápido desarrollo, principalmente gracias al proyecto openROAD de DARPA y Google . El proyecto OpenROAD ofrece un conjunto completo de herramientas, desde la síntesis de alto nivel hasta la generación de diseños [ 7 ]. El flujo incluye Yosys para la síntesis lógica, OpenLane para la síntesis física y está dirigido al PDK SkyWater de 130 nm. El flujo se utiliza actualmente para enviar diseños para fabricación gratuita en Google [ 8 ] [ 9 ] .
Software libre y de código abierto para síntesis de alto nivel.
El software de síntesis de alto nivel se puede utilizar generalmente para el diseño de circuitos integrados de aplicación específica (ASIC) y matrices de puertas programables en campo (FPGA). La mayoría del software de síntesis de alto nivel se utiliza para editar y verificar código escrito en uno de los lenguajes de descripción de hardware (HDL) más comunes, como VHDL o Verilog . Otras herramientas, en cambio, operan a un nivel de abstracción superior y permiten sintetizar código HDL a partir de lenguajes como Chisel o SpinalHDL . La mayor abstracción de estos lenguajes permite la verificación formal del código HDL. [ 10 ] [ 11 ]
Listado por desarrollador
Software de código abierto para la síntesis física y el diseño de circuitos integrados.
Esta lista no incluye editores de esquemas ni simuladores, ya que estos generalmente se pueden usar tanto para circuitos integrados (CI) como para placas de circuito impreso (PCB), siempre que haya modelos de dispositivos disponibles.
Software de código abierto para edición de esquemas y simulación analógica/de señal mixta.
Software de código abierto para el diseño de PCB
Véase también
- Comparación de arquitecturas de conjuntos de instrucciones
- Automatización del diseño electrónico (EDA)
- Lista de empresas EDA
- Lista de software de ingeniería asistida por ordenador
- Lista de paquetes de software de elementos finitos
- Lista de simuladores de circuitos electrónicos gratuitos
- Lista de software de análisis numérico
- Lista de temas de ingeniería de software
- OpenRISC : desarrollo de microprocesadores de código abierto
- Software de ingeniería eléctrica
- Editor de esquemas
- SPICE , un simulador de circuitos analógicos de propósito general .
- TopoR
Referencias
- 1 2 3 4 "Plataformas compatibles con ADS" . Archivado del original el 15/10/2017 . Consultado el 20/03/2015 .
- ↑ "Software PathWave Advanced Design System (ADS) | Keysight" . www.keysight.com .
- ↑ "ALTIUM DESIGNER" . DESCARGAS DE ALTIUM .
- 1 2 "Herramientas PCB compatibles con ODB++" . Artwork.com . Artwork Conversion Software Inc. Recuperado el 25 de septiembre de 2011 .
- ↑ "Actualizar Multisim™ - National Instruments" . www.ni.com .
- ↑ "Aplicación web Multisim" . Archivado del original el 19 de abril de 2017. Consultado el 18 de abril de 2017 .
- ↑ "El proyecto OpenROAD busca desarrollar y fomentar un flujo de generación de diseños autónomo, de código abierto y disponible las 24 horas (RTL a GDS)" . GitHub . Consultado el 8 de septiembre de 2022 .
- ↑ "Crea tus propios chips gratis. Diseña y fabrica tu propio diseño de código abierto gratis con el programa Open MPW" .
- ↑ "Construye silicio abierto con Google" .
- ↑ "Verificación formal de código abierto para Chisel" (PDF) . Consultado el 8 de septiembre de 2022 .
- ↑ "Verificación formal" . Consultado el 8 de septiembre de 2022 .
- ↑ "4.0.0-dev" .
- ↑ "Software más importante para ingenieros eléctricos" . Arya College . Consultado el 5 de abril de 2024 .
- ↑ "Las 50 mejores herramientas de software para ingeniería eléctrica" . Pannam . Consultado el 5 de abril de 2024 .
- ↑ "atopile" . GitHub .
- ↑ Wirtz, Alfons (2014-03-08) [2004]. "FreeRouting - Software de enrutamiento de placas de circuitos impresos de FreeRouting.net" . GitHub . Archivado del original el 23 de septiembre de 2017. Recuperado el 24 de septiembre de 2017 .
Enlaces externos
- Histórico
- Cronología de la industria del diseño de PCB - Revista Printed Circuit Design & Fab
- Breve historia de los formatos de datos electrónicos - Revista Printed Circuit Design & Fab
- Software de automatización del diseño electrónico
- Software gratuito de automatización del diseño electrónico
- Comparación de software
