常見(jiàn)硬件設計EDA工具之比較

　　項目中EDA工具是每個(gè)工程師必不可少的好幫手，大大加快了我們的設計進(jìn)程。每一位工程師都應該掌握并熟練至少一種EDA工具的使用。在論壇里經(jīng)常能看到新手的經(jīng)典提問(wèn)：我應該學(xué)習哪種畫(huà)圖工具呀?哪種畫(huà)圖工具更強大?哪種畫(huà)圖工具更好用?網(wǎng)上關(guān)于各種工具功能介紹的資料多如牛毛，EDA工具本身又包含很多版本和獨立功能的工具，初學(xué)者難免無(wú)所適從。近些年，EDA公司進(jìn)行了讓人眼花繚亂的整合兼并，大公司頻頻出手收購有潛力的小公司。市場(chǎng)集中度越來(lái)越高。Mentor和Cadence，我們常見(jiàn)的EDA設計工具很多都出自這兩家公司。除了這兩家大公司以外，Altium，Zuken還有CadSoft等公司的工具也經(jīng)常能見(jiàn)到。下面我們就來(lái)把每家公司的產(chǎn)品理清楚。

　　Mentor公司的PCB設計工具可能是各個(gè)公司當中最多也最復雜的。近幾年mentor公司也在不斷的優(yōu)化整合自身產(chǎn)品線(xiàn)，形成了逐漸清晰的產(chǎn)品系列。

　　一)PADS系列是收購原PowerPCB后的升級產(chǎn)品。其中原理圖工具是PADS logic，PCB工具是PADS layout，自動(dòng)布線(xiàn)工具是PADS router，封裝庫制作工具是LP wizard。PADS系列工具的特點(diǎn)就是簡(jiǎn)單易用，上手快，設計靈活，用戶(hù)的自由度非常高。在國內中低端客戶(hù)中有很高的市場(chǎng)占有率。最貼心的是新版本的PADS系列工具推出了官方中文版，這在EDA工具中并不多見(jiàn)，充分看出了對中國市場(chǎng)的重視程度。其中要單獨強調的是封裝庫制作工具LP Wizard，只要是標準的封裝，都能用這個(gè)工具自動(dòng)生成封裝庫，不僅支持Mentor自己的工具，其他家的工具都支持的很好。強烈推薦，減少我們建庫錯誤的風(fēng)險。

　　二)Hyperlynx系列是Mentor公司知名的仿真工具系列。Hyperlynx本身包含很多部分，可以分別完成信號完整性，電源完整性，DRC檢查，熱仿真，和模擬仿真等不同的仿真需求。雖然可能和專(zhuān)業(yè)的仿真工具相比還有差距，但是運行速度快，使用簡(jiǎn)單，結果也可以接受，在一般的使用條件下還是不錯的。

　　三)Expedition EnterPrise系列是Mentor公司的明星產(chǎn)品，簡(jiǎn)稱(chēng)EE。主要面對的是中高端客戶(hù)的需求。在多層板，推擠，自動(dòng)布線(xiàn)等等方面都有業(yè)內領(lǐng)先的技術(shù)水準。其中原理圖工具主推Dxdesigner，PCB工具是Expedition PCB(很多人喜歡稱(chēng)作WG，及workgroup)。Mentor還有一個(gè)Boardstation(EN)系列工具，現在很多功能都整合到了Expedition當中。感覺(jué)Boardstation(EN)系列會(huì )慢慢退出歷史舞臺，被EE系列完全替代。另外在國內使用的人數也很有限，參考資料和軟件都相當難找。

　　Cadence公司的layout工具Allegro在業(yè)內有很高的知名度，據說(shuō)世界上百分之六十的電腦主板和百分之四十的手機主板都是用Allegro完成的。從一個(gè)側面能夠看出Allegro在高速PCB板設計中有很高的占有率。原來(lái)Cadence公司的原理圖設計工具Design Entry HDL廣被詬病，但自從收購了OrCAD后，在原理圖方面的弱項得到了很好的彌補?，F在Cadence主推的設計流程就是OrCAD 進(jìn)行原理圖設計，Allegro(PCB Editor)進(jìn)行PCB Layout。由于都是一家，兩個(gè)工具之間可以實(shí)現無(wú)縫鏈接，使用起來(lái)非常方便。Cadence的自動(dòng)布線(xiàn)工具PCB Router功能也很強大，在規則設置完善的情況下，布通率很高。曾經(jīng)看到過(guò)一塊由4顆Xilinx公司的高端FPGA芯片組成的復雜PCB板，就利用Cadence自身的自動(dòng)布線(xiàn)工具完全布通，僅需要做少量的修改，深深震撼。針對不同的客戶(hù)Cadence公司通過(guò)不同的license授權，把軟件劃分為L(cháng)，XL，GXL等不同的版本，包含不同的高級功能。要使用軟件的高級功能，就要有GXL版的授權。Allegro近幾年的勢頭很猛，很多大公司都紛紛轉向用Allegro進(jìn)行PCB設計。一定程度上說(shuō)Allegro成了事實(shí)上的工業(yè)標準。除了PCB設計工具以外，Cadence還配套有很強大的仿真工具，可以實(shí)現設計與仿真的同步。

　　Altium公司的前身就是在國內知名度非常高的Protel。很多學(xué)校里的學(xué)生都還有Protel 99SE這門(mén)基礎課。Protel最大的特點(diǎn)就是靈活，給了用戶(hù)最大的自由度，幾乎可以為所欲為。很多從DOS版本一直用過(guò)來(lái)的老工程師對Protel情有獨鐘。一些老工程師使用Protel都是直接畫(huà)PCB，因為原理圖都已經(jīng)爛熟于心了。這種不重視設計流程的設計方式雖然靈活，但是給后續工作交接，設計交流會(huì )帶來(lái)困難。從Protel 99SE以后Altium公司對軟件進(jìn)行了多次大規模的升級改進(jìn)，目前的最新版本應該是Altium Designer 13(AD 13)。AD軟件最大的特點(diǎn)就是整合，它把所有的功能整合到一個(gè)工具當中，隨著(zhù)軟件的更新，功能越來(lái)越強大，同時(shí)軟件的體積也越來(lái)越大的讓人難以接受了。不過(guò)一些功能很貼心，考慮到了用戶(hù)使用的方便。比如在網(wǎng)絡(luò )上實(shí)時(shí)的顯示網(wǎng)絡(luò )名稱(chēng)，這個(gè)功能在其他工具的新版本軟件中都有借鑒?？梢哉f(shuō)AD依然是容易上手的好用的PCB設計工具。

　　Zuken和CadSoft公司的產(chǎn)品在國內市場(chǎng)占有率較小，在這里簡(jiǎn)單介紹一下。Zuken是日本公司的產(chǎn)品，所以受到很多日企或者和日本有業(yè)務(wù)往來(lái)公司的歡迎。Zuken公司高端的設計工具是CR8000和CR5000。低端設計工具是CADSTAR。CadSoft公司的設計工具是Eagle。進(jìn)入國內市場(chǎng)較晚，在歐美有一定市場(chǎng)。雖然比較少見(jiàn)，但是Eagle有自身的一些特色。專(zhuān)注PCB設計，沒(méi)有花俏的功能。標準版支持6層板設計，專(zhuān)業(yè)版也只支持到16層板的設計。工具本身很小巧，運行速度快，價(jià)格也便宜。對歐美國家的小企業(yè)來(lái)說(shuō)，是個(gè)很實(shí)惠的選擇。不過(guò)這一點(diǎn)在國內似乎并沒(méi)有優(yōu)勢，原因大家都懂得，呵呵。

　　下面我們用一個(gè)表格對幾種工具做一個(gè)直觀(guān)的比較。

　　通過(guò)比較幾家公司的工具，我們能清楚的看出各種工具的特點(diǎn)，給我們的學(xué)習做一個(gè)參考。如果你是一個(gè)電子愛(ài)好者或者初學(xué)設計的學(xué)生，那么無(wú)所謂哪種工具，首要的一點(diǎn)肯定是上手簡(jiǎn)單，使用方便。如果你的目標是把電路設計作為自身后續的職業(yè)發(fā)展方向，那么選擇一種市場(chǎng)占有率高，功能強大的工具是很有必要的。畢竟學(xué)習工具的另一個(gè)目的還有交流，如果你使用的工具大家都不會(huì )用，那交流起來(lái)也會(huì )存在困難。

　　最后要說(shuō)的就是，工具就是工具而已。硬件設計的目的是設計出滿(mǎn)足要求的硬件產(chǎn)品。無(wú)論以上哪種工具都能實(shí)現這個(gè)目的，工具在這一點(diǎn)上沒(méi)有本質(zhì)區別。真正的區別是使用工具的人。工具只是我們的武器，我們學(xué)習的重點(diǎn)不應該放在工具本身，無(wú)論選擇哪種工具熟練使用就好。更多的時(shí)間我們還是要用來(lái)學(xué)習如何去做一個(gè)合格的設計。