常见硬件设计EDA工具之比较

  工具是每个工程师必不可少的好帮手,大大加快了我们的设计进程。每一位工程师都应该掌握并熟练至少一种工具的使用。在论坛里经常能看到新手的经典提问:我应该学习哪种画图工具呀?哪种画图工具更强大?哪种画图工具更好用?网上关于各种工具功能介绍的资料多如牛毛,工具本身又包含很多版本和独立功能的工具,初学者难免无所适从。近些年,EDA公司进行了让人眼花缭乱的整合兼并,大公司频频出手收购有潜力的小公司。市场集中度越来越高。,我们常见的EDA设计工具很多都出自这两家公司。除了这两家大公司以外,,Zuken还有CadSoft等公司的工具也经常能见到。下面我们就来把每家公司的产品理清楚。

  Mentor公司的PCB设计工具可能是各个公司当中最多也最复杂的。近几年mentor公司也在不断的优化整合自身产品线,形成了逐渐清晰的产品系列。

  一)PADS系列是收购原PowerPCB后的升级产品。其中原理图工具是PADS logic,PCB工具是PADS layout,自动布线工具是PADS router,封装库制作工具是LP wizard。PADS系列工具的特点就是简单易用,上手快,设计灵活,用户的自由度非常高。在国内中低端客户中有很高的市场占有率。最贴心的是新版本的PADS系列工具推出了官方中文版,这在EDA工具中并不多见,充分看出了对中国市场的重视程度。其中要单独强调的是封装库制作工具LP Wizard,只要是标准的封装,都能用这个工具自动生成封装库,不仅支持Mentor自己的工具,其他家的工具都支持的很好。强烈推荐,减少我们建库错误的风险。

  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,可以分别完成信号完整性,电源完整性,DRC检查,热仿真,和模拟仿真等不同的仿真需求。虽然可能和专业的仿真工具相比还有差距,但是运行速度快,使用简单,结果也可以接受,在一般的使用条件下还是不错的。

  三)Expedition EnterPrise系列是Mentor公司的明星产品,简称EE。主要面对的是中高端客户的需求。在多层板,推挤,自动布线等等方面都有业内领先的技术水准。其中原理图工具主推Dxdesigner,PCB工具是Expedition PCB(很多人喜欢称作WG,及workgroup)。Mentor还有一个Boardstation(EN)系列工具,现在很多功能都整合到了Expedition当中。感觉Boardstation(EN)系列会慢慢退出历史舞台,被EE系列完全替代。另外在国内使用的人数也很有限,参考资料和软件都相当难找。

  Cadence公司的layout工具Allegro在业内有很高的知名度,据说世界上百分之六十的电脑主板和百分之四十的手机主板都是用Allegro完成的。从一个侧面能够看出Allegro在高速PCB板设计中有很高的占有率。原来Cadence公司的原理图设计工具Design Entry HDL广被诟病,但自从收购了OrCAD后,在原理图方面的弱项得到了很好的弥补。现在Cadence主推的设计流程就是OrCAD 进行原理图设计,Allegro(PCB Editor)进行PCB Layout。由于都是一家,两个工具之间可以实现无缝链接,使用起来非常方便。Cadence的自动布线工具PCB Router功能也很强大,在规则设置完善的情况下,布通率很高。曾经看到过一块由4颗Xilinx公司的高端FPGA芯片组成的复杂PCB板,就利用Cadence自身的自动布线工具完全布通,仅需要做少量的修改,深深震撼。针对不同的客户Cadence公司通过不同的license授权,把软件划分为L,XL,GXL等不同的版本,包含不同的高级功能。要使用软件的高级功能,就要有GXL版的授权。Allegro近几年的势头很猛,很多大公司都纷纷转向用Allegro进行PCB设计。一定程度上说Allegro成了事实上的工业标准。除了PCB设计工具以外,Cadence还配套有很强大的仿真工具,可以实现设计与仿真的同步。

  Altium公司的前身就是在国内知名度非常高的Protel。很多学校里的学生都还有Protel 99SE这门基础课。Protel最大的特点就是灵活,给了用户最大的自由度,几乎可以为所欲为。很多从DOS版本一直用过来的老工程师对Protel情有独钟。一些老工程师使用Protel都是直接画PCB,因为原理图都已经烂熟于心了。这种不重视设计流程的设计方式虽然灵活,但是给后续工作交接,设计交流会带来困难。从Protel 99SE以后Altium公司对软件进行了多次大规模的升级改进,目前的最新版本应该是Altium Designer 13(AD 13)。AD软件最大的特点就是整合,它把所有的功能整合到一个工具当中,随着软件的更新,功能越来越强大,同时软件的体积也越来越大的让人难以接受了。不过一些功能很贴心,考虑到了用户使用的方便。比如在网络上实时的显示网络名称,这个功能在其他工具的新版本软件中都有借鉴。可以说AD依然是容易上手的好用的PCB设计工具。

  Zuken和CadSoft公司的产品在国内市场占有率较小,在这里简单介绍一下。Zuken是日本公司的产品,所以受到很多日企或者和日本有业务往来公司的欢迎。Zuken公司高端的设计工具是CR8000和CR5000。低端设计工具是CADSTAR。CadSoft公司的设计工具是Eagle。进入国内市场较晚,在欧美有一定市场。虽然比较少见,但是Eagle有自身的一些特色。专注PCB设计,没有花俏的功能。标准版支持6层板设计,专业版也只支持到16层板的设计。工具本身很小巧,运行速度快,价格也便宜。对欧美国家的小企业来说,是个很实惠的选择。不过这一点在国内似乎并没有优势,原因大家都懂得,呵呵。

  通过比较几家公司的工具,我们能清楚的看出各种工具的特点,给我们的学习做一个参考。如果你是一个电子爱好者或者初学设计的学生,那么无所谓哪种工具,首要的一点肯定是上手简单,使用方便。如果你的目标是把电路设计作为自身后续的职业发展方向,那么选择一种市场占有率高,功能强大的工具是很有必要的。毕竟学习工具的另一个目的还有交流,如果你使用的工具大家都不会用,那交流起来也会存在困难。

  最后要说的就是,工具就是工具而已。硬件设计的目的是设计出满足要求的硬件产品。无论以上哪种工具都能实现这个目的,工具在这一点上没有本质区别。真正的区别是使用工具的人。工具只是我们的武器,我们学习的重点不应该放在工具本身,无论选择哪种工具熟练使用就好。更多的时间我们还是要用来学习如何去做一个合格的设计。

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