EDA工具層出不窮 各家產(chǎn)品優(yōu)劣勢分析

EDA工具層出不窮，目前進(jìn)入我國并具有廣泛影響的EDA軟件有：EWB、PSPICE、OrCAD、PCAD、Protel、 ViewLogic、Mentor、Graphics、Synopsys、LSIlogic、Cadence、MicroSim等等。這些工具都有較強(qiáng)的功能，一般可用于幾個方面，例如很多軟件都可以進(jìn)行電路設(shè)計與仿真，同時也可以進(jìn)行PCB自動布局布線，可輸出多種網(wǎng)表文件與第三方軟件接口。

而在論壇里經(jīng)常能看到新手的經(jīng)典提問：我應(yīng)該學(xué)習(xí)哪種畫圖工具呀?哪種畫圖工具更強(qiáng)大?哪種畫圖工具更好用?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(dú)立功能的工具，初學(xué)者難免無所適從。

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。市場集中度越來越高。Mentor和Cadence，我們常見的EDA設(shè)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)常能見到。下面我們就來把每家公司的產(chǎn)品理清楚。

Mentor公司的PCB設(shè)計工具可能是各個公司當(dāng)中最多也最復(fù)雜的。近幾年mentor公司也在不斷的優(yōu)化整合自身產(chǎn)品線，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，自動布線工具是PADS router，封裝庫制作工具是LP wizard.PADS系列工具的特點就是簡單易用，上手快，設(shè)計靈活，用戶的自由度非常高。在國內(nèi)中低端客戶中有很高的市場占有率。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，充分看出了對中國市場的重視程度。其中要單獨(dú)強(qiáng)調(diào)的是封裝庫制作工具LP Wizard，只要是標(biāo)準(zhǔn)的封裝，都能用這個工具自動生成封裝庫，不僅支持Mentor自己的工具，其他家的工具都支持的很好。強(qiáng)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。雖然可能和專業(yè)的仿真工具相比還有差距，但是運(yùn)行速度快，使用簡單，結(jié)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，簡稱EE.主要面對的是中高端客戶的需求。在多層板，推擠，自動布線等等方面都有業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的技術(shù) 水準(zhǔn)。其中原理圖工具主推Dxdesigner，PCB工具是ExpediTIon PCB(很多人喜歡稱作WG，及workgroup)。Mentor還有一個BoardstaTIon(EN)系列工具，現(xiàn)在很多功能都整合到了 Expedition當(dāng)中。感覺Boardstation(EN)系列會慢慢退出歷史舞臺，被EE系列完全替代。另外在國內(nèi)使用的人數(shù)也很有限，參考資料 和軟件都相當(dāng)難找。

Cadence公司的layout工具Allegro在業(yè)內(nèi)有很高的知名度，據(jù)說世界上百分之六十的電腦主 板和百分之四十的手機(jī)主板都是用Allegro完成的。從一個側(cè)面能夠看出Allegro在高速PCB板設(shè)計中有很高的占有率。原來Cadence公司的 原理圖設(shè)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(bǔ)。

現(xiàn)在Cadence主推的設(shè)計流程就是OrCAD 進(jìn)行原理圖設(shè)計，Allegro(PCB Editor)進(jìn)行PCB Layout.由于都是一家，兩個工具之間可以實現(xiàn)無縫鏈接，使用起來非常方便。Cadence的自動布線工具PCB Router功能也很強(qiáng)大，在規(guī)則設(shè)置完善的情況下，布通率很高。

曾經(jīng)看到過一塊由4顆Xilinx公司的高端FPGA芯片組成的復(fù)雜PCB板，就利用 Cadence自身的自動布線工具完全布通，僅需要做少量的修改，深深震撼。針對不同的客戶Cadence公司通過不同的license授權(quán)，把軟件劃分 為L，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(quán)。Allegro近幾年的勢頭很猛，很多大公司都紛紛 轉(zhuǎn)向用Allegro進(jìn)行PCB設(shè)計。一定程度上說Allegro成了事實上的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。除了PCB設(shè)計工具以外，Cadence還配套有很強(qiáng)大的仿真工 具，可以實現(xiàn)設(shè)計與仿真的同步。

Altium公司的前身就是在國內(nèi)知名度非常高的Protel.很多學(xué)校里的學(xué)生都還有Protel 99SE這門基礎(chǔ)課。Protel最大的特點就是靈活，給了用戶最大的自由度，幾乎可以為所欲為。很多從DOS版本一直用過來的老工程師對Protel情 有獨(dú)鐘。一些老工程師使用Protel都是直接畫PCB，因為原理圖都已經(jīng)爛熟于心了。這種不重視設(shè)計流程的設(shè)計方式雖然靈活，但是給后續(xù)工作交接，設(shè)計 交流會帶來困難。

從Protel 99SE以后Altium公司對軟件進(jìn)行了多次大規(guī)模的升級改進(jìn)，目前的最新版本應(yīng)該是Altium Designer 13(AD 13)。AD軟件最大的特點就是整合，它把所有的功能整合到一個工具當(dāng)中，隨著軟件的更新，功能越來越強(qiáng)大，同時軟件的體積也越來越大的讓人難以接受了。 不過一些功能很貼心，考慮到了用戶使用的方便。比如在網(wǎng)絡(luò)上實時的顯示網(wǎng)絡(luò)名稱，這個功能在其他工具的新版本軟件中都有借鑒。可以說AD依然是容易上手的 好用的PCB設(shè)計工具。

Zuken和CadSoft公司的產(chǎn)品在國內(nèi)市場占有率較小，在這里簡單介紹一下。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)往來公司的歡迎。Zuken公司高端的設(shè)計工具是CR8000和CR5000.低端設(shè)計工具是CADSTAR.CadSoft公司的設(shè)計工具是 Eagle.進(jìn)入國內(nèi)市場較晚，在歐美有一定市場。

雖然比較少見，但是Eagle有自身的一些特色。專注PCB設(shè)計，沒有花俏的功能。標(biāo)準(zhǔn)版支持6層板設(shè) 計，專業(yè)版也只支持到16層板的設(shè)計。工具本身很小巧，運(yùn)行速度快，價格也便宜。對歐美國家的小企業(yè)來說，是個很實惠的選擇。不過這一點在國內(nèi)似乎并沒有 優(yōu)勢，原因大家都懂得。

下面我們用一個表格對幾種工具做一個直觀的比較。

表1 工具比較

EDA工具層出不窮 各家產(chǎn)品優(yōu)劣勢分析

通過比較幾家公司的工具，我們能清楚的看出各種工具的特點，給我們的學(xué)習(xí)做一個參考。如果你是一個電子愛好者或者初學(xué)設(shè)計的學(xué)生， 那么無所謂哪種工具，首要的一點肯定是上手簡單，使用方便。如果你的目標(biāo)是把電路設(shè)計作為自身后續(xù)的職業(yè)發(fā)展方向，那么選擇一種市場占有率高，功能強(qiáng)大的 工具是很有必要的。畢竟學(xué)習(xí)工具的另一個目的還有交流，如果你使用的工具大家都不會用，那交流起來也會存在困難。

然后要說的就是，雖然EDA技術(shù)是電子設(shè)計技術(shù)的核心，但工具就是工具而已。硬件設(shè)計的目的是設(shè)計出滿足要求的硬件產(chǎn)品。無論以上哪種工具都能 實現(xiàn)這個目的，工具在這一點上沒有本質(zhì)區(qū)別。真正的區(qū)別是使用工具的人。工具只是我們的武器，我們學(xué)習(xí)的重點不應(yīng)該放在工具本身，無論選擇哪種工具熟練使 用就好。更多的時間我們還是要用來學(xué)習(xí)如何去做一個合格的設(shè)計。

利用EDA工具，電子設(shè)計師可以從概念、算法、協(xié)議等開始設(shè)計電子系統(tǒng)，大量工作可以通過計算機(jī)完成，并可以將電子產(chǎn)品從電路設(shè)計、性能分析到 設(shè)計出IC版圖或PCB版圖的整個過程在計算機(jī)上自動處理完成。 現(xiàn)在對EDA的概念或范疇用得很寬。包括在機(jī)械、電子、通信、航空航天、化工、礦產(chǎn)、生物、醫(yī)學(xué)、軍事等各個領(lǐng)域，都有EDA的應(yīng)用。目前EDA 技術(shù)已在各大公司、企事業(yè)單位和科研教學(xué)部門廣泛使用。

這些工具中，PCB(Printed Circuit Board)設(shè)計軟件經(jīng)過多年的發(fā)展、不斷地修改和完善，或優(yōu)存劣汰、或收購兼并、或強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合，現(xiàn)在只剩下Cadence和Mentor兩家公司獨(dú)大。

Cadence公司的推出的SPB(Silicon Package Board)系列，原理圖工具采用Orcad CIS或Concept HDL，PCB Layout采用的是Allegro。

Mentor公司有三個系列的PCB設(shè)計工具，分別是：Mentor EN系列，即Mentor Board Station;Mentor WG系列，即Mentor Expedition;還有PADS系列，即PowerPCB。另外，Altium公司的Protel、DXP、AD也有不少高校用戶。

那么，對于初學(xué)者如何從這眾多的PCB設(shè)計工具中選擇一款適合自己的工具學(xué)習(xí)使用呢?

衡量一個軟件的優(yōu)劣，其中一個很現(xiàn)實的標(biāo)準(zhǔn)就是看它的市場占有 率，也就是它的普及和流行程度。Protel系列，在很多高校里都有開設(shè)相關(guān)課程，對于高校師生還有很多的用戶，但是不得不承認(rèn)，Protel在PCB軟 件家族中的確是最低端的軟件之一，因此很少有公司企業(yè)使用;Mentor PADS，也就是以前的PowerPCB/PowerLogic系列，是低端的PCB軟件中最優(yōu)秀的一款，其界面友好、容易上手、功能強(qiáng)大而深受中小企業(yè) 的青睞，在中小企業(yè)用戶占有很大的市場份額;Cadence Allegro、Mentor EN和Mentor WG都是最高端的PCB軟件，像中興、華為這類大型公司都是使用這些高端的設(shè)計軟件;

其中，Cadence Allegro現(xiàn)在幾乎成為高速板設(shè)計中實際上的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，其學(xué)習(xí)資源也比較豐富，比較適合自學(xué);Mentor Expedition正是拉線最順暢的軟件，被譽(yù)為拉線之王，它的自動布線功能非常強(qiáng)大，布線規(guī)則設(shè)計非常專業(yè);Mentor EN系列是從早期UNIX系統(tǒng)移植到Windows系統(tǒng)，也是最專業(yè)的PCB工具軟件，但其學(xué)習(xí)難度較大，不建議自學(xué)，但如果出于工作需要又自當(dāng)別論。

因此對于初學(xué)者，如果是出于公司使用的需要，也就沒有選擇的矛盾了，公司使用什么工具，當(dāng)然就學(xué)習(xí)什么工具。

Cadence 產(chǎn)品

Cadence公司的產(chǎn)品這幾年變化很快，存在了Orcad/SPB/PSD等多個系列，很多人初學(xué)者就會困惑Orcad是什么、SPB和 PSD又是什 么?其實三者都是Cadence公司基于capture和allegro的PCB設(shè)計套件，區(qū)別僅在于軟件配置。Orcad的配置是低端產(chǎn)品，存在價格低 的優(yōu)點，但是在Orcad中Allegro 的功能比較弱，只有各項基本功能而沒有constrain manager，如果需要SI或者constrain manager呢，就需要另外的增加配置了。PSD和SPB其實是同一個東西，PSD是Allegro系統(tǒng)互連設(shè)計平臺的早期版本，后來新出的版本叫做 SPB，因為改進(jìn)了設(shè)計理念，所以修改了套件包的名稱。由此大家因該明白了，SPB是Allegro最全功能的版本。

衡量一個軟件的優(yōu)劣，其中一個很現(xiàn)實的標(biāo)準(zhǔn)就是看它的市場占有率，也就是它的普及和流行程度.Cadence Allegro現(xiàn)在幾乎成為高速板設(shè)計中實際上的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，被很多大型電子通信類公司采用，因此掌握Cadence Allegro對求職有實質(zhì)的幫助;另外其學(xué)習(xí)資源也比較豐富，比較適合自學(xué)?，F(xiàn)在Cadence公司的系列產(chǎn)品有：Cadence SPB16.2， Cadence SPB16.0， Cadence SPB 15.7， Cadence SPB15.5， Cadence SPB15.2等，最新版本Cadence SPB17.2。

包括原理圖輸入、生成、模擬數(shù)字/混合電路仿真，fpga設(shè)計，pcb編輯和自動布局布線mcm電路設(shè)計、高速pcb版圖的設(shè)計仿真等等。包括：

* Concept HDL原理圖設(shè)計輸入工具，有for NT和for Unix的產(chǎn)品。

* Check Plus HDL原理圖設(shè)計規(guī)則檢查工具。(NT Unix)

* SPECTRA Quest Engineer PCB版圖布局規(guī)劃工具(NT Unix)

* Allegro Expert專家級PCB版圖編輯工具 (NT Unix)

* SPECTRA Expert AutoRouter 專家級pcb自動布線工具

* SigNoise信噪分析工具

* EMControl 電磁兼容性檢查工具

* Synplify FPGA / CPLD綜合工具

* HDL Analyst HDL分析器

* Advanced Package Designer先進(jìn)的MCM封裝設(shè)計工具

Mentor 產(chǎn)品(明導(dǎo)國際電氣設(shè)計軟件)

(1)Mentor EN2004

Mentor EN 即 Mentor Board Station， 是Mentor Graphics推出的原理圖和PCB設(shè)計軟件，既支持Unix系統(tǒng)也支持Windows系統(tǒng)(Win2000 和 Win XP);其中EN是Enterprise的簡寫，很多大型電IT公司，如：Intel，朗訊，偉創(chuàng)力，西門子，波導(dǎo)都使用Mentor EN進(jìn)行PCB設(shè)計。而現(xiàn)在國內(nèi)會使用的Mentor EN的工程師并不是很多，所以熟悉Mentor EN的硬件工程師和PCB Layout工程師一般都有很好的待遇。

(2)Mentor WG2005

Mentor WG 即 Mentor Expedition，是Mentor Graphics公司推出的基于Windows界面的高端PCB設(shè)計工具。Mentor DxDesigner 和 Expedition 設(shè)計流程是 Mentor Graphics公司如今推薦的原理圖和PCB設(shè)計設(shè)計流程。在Mentor Expedition2005版本，Mentor Expedition2005 (Mentor WG2005)和 Mentor WG2005 已經(jīng)集成在一起。

Mentor DxDesigner 是 Mentor Graphics公司推出的原理圖輸入工具，是原理圖工具ViewDraw的升級版本，其功能強(qiáng)大，界面友好，可以支持多種 PCB Layout 工具，如：Mentor Expedition，Mentor Board Station， PowerPCB，Cadence Allegro，和Zuken等。DxDesigner的安裝需要Mentor ePD2004和Mentor SDD兩個安裝。

即Mentor DxDesigner + Mentor WG2005 ( Mentor Expedition2005)是原理圖到PCB的設(shè)計流程。

(3)Mentor PADS

PowerLogic5.0和PowerPCB5.0原理圖與PCB設(shè)計軟件因為其界面友好和使用方便而得到廣泛應(yīng)用，被Mentor Graphics公司收購后， PowerLogic和PowerPCB產(chǎn)品更名為 PADS系列，版本有PADS2005和PADS2007，包括：原理圖工具PADS Logic、PCB工具PADS Layout和自動布線工具PADS Router。PADS適合大多數(shù)中小型企業(yè)的需求。其本身沒有仿真，做高速板時，要結(jié)合其他專用仿真工具，如hyperlynx。