2、stom）设计全定制设计：从原理图设计到版图设计、测试设计，需要设计者人工完成全流程设计的多数工作，有利于优化精度、功耗、速度等指标，但设计要求高、周期长，设计成本昂贵。模拟/数模混合、射频、存储、面板等领域一般采用全定制设计方法。半定制设计：运用预定义的单元库、门阵列、功能模块进行设计，设计成本较低、开发周期缩短，EDA工具辅助设计人员完成了较多工作。数字电路一般采用半定制设计方法。全定制设计流程：全定制设计可以划分为架构设计、原理图设计与仿真、版图设计与物理验证三个大环节，后两环节会用到较多的EDA工具。顶层原理图设计Developatop-leveldesigntoach
3、ievetherequiredresultsusingmacro-functions.器件级原理图设计Createthedevice-levelcircuitdescriptionswhichneedtobecustomizedforthespecificrequirements.对原理图进行仿真Verifythatthedesigndeliversonallitsspecificationsusingsimulation.原理图设计与仿真版图设计与物理验证版图设计Implementaphysicallayoutofthedes
4、ignbyassemblingthepre-definedlayoutsofallcomponents.物理验证Allthephysicaleffectsthatthemanufacturingprocessaddstothedesignaremodeled.明确总体设计要求TherequiredfunctionalityoftheICortheparticularblockisspecified.明确芯片或器件要实现的功能，要求达到的速率，功耗的限制以及设计成本的限制。框架设计8原理图设计是指暂且不考虑电阻、电容等物理性质，
9、LVS以及PEX等。设计师通过检查版图是否符合Foundry厂商的工艺规则，是否与原理图保持一致以及提取并计算电路的寄生效应，排除芯片设计的纰漏，保证芯片的可制造性。通过物理验证后，芯片便可以交由Foundry厂商进行流片。设计规则检查DesignRuleCheck（DRC）版图与原理图一致性检查LayoutversusSchematic（LVS）寄生参数提取ParasiticExtraction（PEX）芯片的版图设计需要符合Foundry厂商提供的工艺规则，以保证其性能的稳健性；DRC被用于检查版图设计结果是否符合其对应的工艺规则。设计师用EDA验证工具检查版图文件的几
10、何参数（如间距、宽度等），并标记其不符合工艺规则要求的情况。、版图设计过程的纰漏可能会导致版图布局与原理图之间存在差异。为了使版图能够按设计预期运行，必须保证版图设计与原理图设计的一致性；LVS通过从版图中获取网表文件，并与原理图网表进行比较，检查器件、参数、电路连接是否存在不匹配，以及是否有短路开路等情况的发生。随着制造工艺不断进步，版图密度持续提高，线路的寄生效应不再是一个可以被忽略的因素，若不对其进行处理，寄生效应可能会产生信号延迟、噪音以及压降等各方面的影响；PEX通过提取电路中的寄生参数，对其进行仿真并反馈至版图中，可以检查寄生参数对芯片的影响，并提高版图
12、决方案。光芯片光芯片多用于通信领域，通过将电信号替换为光信号，提高信号传输速度与安全性。当前光芯片产业尚未成熟，芯片设计多处于实验室阶段，需要定制化地对各类元件与芯片进行设计。存储存储器是数字芯片与模拟芯片的结合体。其中读出放大器需要通过位线（BitLine）实现对模拟信息的读取，因而存储器的设计是全定制设计与半定制设计的结合。PCBPCB应用场景广泛，既包括数字芯片，也包括模拟芯片、模数混合芯片等场景，设计师需要通过定制化设计解决（尤其是在高频环境下）电路信号对板上元件的噪音干扰。全定制设计方法主要应用场景全定制设计方法被广泛应用于模拟、射频、FPD、光芯片、存储以及PCB等细分领域。
17、T-LCD，OLED以及MiniLED技术对比FPD（FlatPanelDisplay）是利用电信号改变光线特性以呈现影像的一种光电器件。工作原理：TFT-LCD（LiquidCrystalDisplay，液晶显示器）是FPD较为常见的一种技术架构。背光模组发出自然光，自然光经由偏光片转换成偏振光，液晶层在电场作用下发生偏转，控制偏振光的穿行，偏振光最后再经过偏光片，形成单个像素的颜色，从而实现成像的效果；OLED、MiniLED等技术采取了自发光的技术架构。有机半导体材料和发光材料在电场作用下会自动发光，而无需通过偏转背光模组发出的自然光成像。TFT-LCDOLEDMini
19、原理图设计，其次分别在像素点与面板两个层级进行仿真、版图设计以及物理验证，最后对整个面板进行仿真和分析；FPD与标准的全定制设计流程的区别还在于，设计师需要根据工艺类型，选用专门支持a-Si、IGZO或LTPS的显示器件模型提取解决方案。DesignEntryPixel/GOASPICE仿真Pixel/GOA版图设计Pixel/GOA寄生参数抽取Panel寄生参数提取Panel物理验证Panel版图设计FullPanelSPICE仿真FullPanel分析（压降、串扰等）工艺类型对比a-SiIGZOLTPS电子迁移率低a-Si的2030倍a-Si的200-300倍PPI低中高是否可用于
21、建模，再进行原理图的设计仿真以及后续的设计环节。无源器件PassiveOptical有源器件ActiveOptical电子器件Electrical构件建模芯片仿真CircuitSimulations模拟芯片在外部光电信号作用下的反馈版图设计PhysicalLayout根据原理图进行布局与走线物理验证VerificationDRC、LVS、PEX以及光刻模拟、OPC等Foundry厂商PDK，Libraries18存储器（Memory）即实现存储与调用信息的设备，其特点为构件既包括数字芯片又包括模拟芯片。分类：存储主要可以分为DRAM（DynamicRandomAcce
26、，中信证券研究部数模混合电路中数字与模拟设计自动化程度对比（原理图设计与电路仿真）在前端环节，全定制设计从MOS管开始，搭建整个模拟电路；数字设计用硬件语言定义芯片的功能逻辑，产出RTL；均需要一定的人机交互去完成逻辑设计或原理图设计。功能设计与逻辑设计FunctionDesignandLogicDesign仿真Simulation逻辑综合LogicSynthesis形式验证FormalVerification电路拓扑CircuitTopology电路（原理图）设计CircuitDesign仿真Simulation顶层仿真Top-level/CombinedSimulatio
27、n布局规划Floorplanning布局Placement时钟数综合ClockTreeSynthesis布线SignalRouting时序收敛验证TimingClosure物理验证DRC,LVS器件集成DeviceGeneration布局Placement布线Routing物理验证DRC,LVSGenerate（Synthesis）Verify（Analysis）LevelofAutomation：NoneLevelofAutomation：mediumLevelofAutomation：high数字芯片设计路径模拟芯片设计路径221.3特点2：人机交互频繁，存在
29、ion电路拓扑CircuitTopology电路（原理图）设计CircuitDesign仿真Simulation顶层仿真Top-level/CombinedSimulation布局规划Floorplanning布局Placement时钟数综合ClockTreeSynthesis布线SignalRouting时序收敛验证TimingClosure物理验证DRC,LVS器件集成DeviceGeneration布局Placement布线Routing物理验证DRC,LVSGenerate（Synthesis）Verify（Analysis）LevelofAutomation：
31、路来看，全定制设计符合“自下而上”的顺序，即设计师首先明确最终获得的版图文件需要达到的设计要求，反推在设计过程中需要考虑的问题以及解决问题的方法。全定制设计EDA的技术演进本质上是设计师经验标准化并复用的过程，行业Know-how的沉淀是其技术能力提升的核心驱动力。24二、下游需求：覆盖下游近七成市场，EDA工具或占半壁江山市场规模：下游市场占比近七成，EDA工具或占半壁江山发展方向：毫米波芯片、3D封装等新技术为全定制设计持续打开新市场2.1整体规模：下游市场占比近七成，EDA工具或占半壁江山5,558.935,0004,0003,0002,0001,000-6,00020212519
39、市场规模（亿美元）2021年全球大尺寸显示面板市场格局2.1FPD：近1500亿美元市场，京东方市占率达25.8%629.80852.009008007006005004003002001000中小尺寸显示面板大尺寸显示面板25.8%15.9%12.2%11.1%9.8%9.1%7.6%2.4%4.5%1.0%0.6%京东方华星光电LG群创光电友达光电惠科夏普彩虹股份三星中电熊猫其他30PCB设计最早可以追溯至上世纪30年代，已形成了较为成熟的设计方法。我国自1956年开始研制PCB，目前国产厂商占据了较大的市场份额。市场规模：据Prismark，2021年，全球PCB市场总产值
43、当前痛点主要包括，1）聚合管理，缺乏代表多种技术的统一数据库，SoC与封装团队工作难以对接；2）额外的系统级验证，3D封装芯片要有跨芯片/Chiplet的分析验证。3D封装这一新场景或将对全定制EDA工具提出新的能力要求，在工艺适配、设计方法学创新等方面或将会有进一步的优化。封装方式（2D/3D）NoofIOs/mm2DataTransferPower（pJ/bit）WireBond（2D）1010FlipChipBump（2D）1001.5MicroBump（2D）1,0000.5TSVs（Through-siliconvias，3D）10,0000.1Hybridb
49、主要环节，是验证EDA公司核心竞争力的三大重要方向。电路仿真工具用于验证电路能否正确实现其功能，物理验证工具用于验证版图的物理属性与几何参数，原理图与版图设计工具则同时也是集成仿真与验证功能的平台。设计平台电路仿真物理验证CadenceSynopsysMentorGraphicsVirtuosoSchematicEditorVirtuosoADESuiteVirtuosoLayoutSuiteCustomCompilerVirtuosoSpectrePrimeSimContinuumVirtuosoPVSVirtuosoQuantusLega
51、nopsys定制设计解决方案对比3.2产品布局：Cadence与Synopsys拥有全流程定制化设计能力CustomCompilerPrimeSimSPICEPrimeSimProPrimeSimHSPICEPrimeSimXAPrimeSimReliabilityAnalysisPrimeSim仿真系列CustomCompilerNanoTimeStarRCPrimeLibICValidatorVirtuosoSchematicEditorVirtuosoADEProductSuiteSpectre仿真平台SpectreAPSSpectreXSpectreFX
52、SpectreXPSSpectreAMSRF选项电源选项CPU加速器选项VirtuosoLayoutSuiteLVirtuosoLayoutSuiteXLVirtuosoLayoutSuiteGXLVirtuosoLayoutSuiteEAD物理验证工具VirtuosoDFMPVSVirtuosoDFMQuantusVirtuosoDFMMVS物理验证工具CadenceVirtuosoSynopsysCustomDesignPlatform原理图设计仿真版图设计物理验证393.3设计平台：市场集中度高，Cadence占据先
54、入了新一代ADE模拟设计环境，后端能够与前端无缝集成，支持最广泛的PDK。CustomCompiler2016年为Synopsys收购Avanti等公司后形成的原理图与版图工具。于2022年6月获得了台积电的N3E和N4P定制流程认证，在技术水平上均保持在行业前列。AltiumDesigner1985年AltiumDesigner前身为Protel，在中低端PCB设计有较强的市场基础，能够集成从原理图设计、电路仿真、版图设计到制造输出等全流程的PCB设计功能。PathwaveADS2018年PathwaveADS为KeySight于2018年推出的面向射频电路的设计平台，集成了
56、irtuosoSchematicEditor)ADE工具套件(VirtuosoAnalogDesignEnvironmentProductSuite)ADE探索工具（ADEExplorer）ADE组装工具（ADEAssembler）电路设计的核心环节ADE-LADE-XLADE-GXL旧版本快速、精确的实现设计参数实时调节；自动生成合格/不合格设计的数据列表；提供完整的工艺角及蒙特卡罗随机抽样统计环境用于检测并修复工艺随机变化问题助力工程师分析不同工艺-电压-温度(PVT)参数组合下的设计性能，并提供基于图形用户界面(GUI)的验证方案，帮助设计师更方便的进行条件性和