EDA简史：半导体与集成电路设计技术的商业、生态与未来

芯片是现代科技的基石，而EDA工具则是创造芯片的“神笔”。没有EDA，动辄数十亿晶体管的复杂芯片设计将是不可想象的任务。《EDA简史》首次系统性地梳理了这片隐秘而伟大的科技疆域，全景式地再现了EDA从学术思想萌芽、到商业浪潮崛起、乃至赋能整个半导体产业的壮阔历程。

本书不仅是一部技术演进史，更是一部商业风云录和人文故事集。它深入解析了电路仿真、逻辑综合、物理设计等核心技术的诞生与演进，生动讲述了Cadence、Synopsys、Mentor（西门子EDA）三巨头如何崛起并塑造行业格局，并揭示了其背后华裔科学家与企业家的关键贡献。透过EDA的发展之镜，读者将深刻理解摩尔定律背后的工程经济学，以及全球半导体产业生态的协同与竞争。

本书结构宏大，逻辑严密，分为四大篇章，层层递进：

（1）技术科普篇：回溯EDA的技术之根，从SPICE仿真器、硬件描述语言Verilog/VHDL的诞生，到逻辑综合、物理验证等核心技术的突破，深入浅出地阐释了关键工具的原理与价值，并致敬了学界先驱们的奠基性贡献。

（2）商业发展篇：一部波澜壮阔的商业史诗，详细讲述了Cadence、Synopsys、Mentor（西门子EDA）三巨头的创业、并购与竞争历程，同时剖析了PCB设计、模拟IC设计等细分领域的众多玩家如何崛起、衰落或被整合，再现了行业惊心动魄的竞争与合作。

（3）生态环境篇：视野扩展至整个产业生态，深入分析了IP核（知识产权）的兴起与商业模式、EDA与芯片设计的人才培养与教育体系、遵循摩尔定律的半导体经济学，以及中国集成电路设计业的发展与挑战，揭示了EDA繁荣背后的支撑网络。

（4）未来趋势篇：展望后摩尔时代的技术前沿，探讨了Chiplet/异构集成、存算一体、硅光集成等新范式对EDA的挑战，并聚焦人工智能如何赋能EDA工具自身进化，以及云计算如何重塑芯片设计流程的未来图景。

本书将能成为一扇窗，致敬过往的先驱，照亮未来的征途，与您一同探索塑造了数字世界的隐秘力量。

孙路（河马大叔），毕业于国防科技大学计算机学院微电子与固态电路设计专业，现任新思科技EDA生态解决方案资深产品专家。深耕EDA与集成电路领域14年，曾从事EDA软件研发、芯片物理设计、ASIC设计服务商务拓展、EDA软件销售等全产业链的工作，积累了丰富的经验，对整个集成电路产业有深入的洞察。累计撰写逾百篇专业技术科普文章，并依托微信公众号「未来妄想家」撰写深度专栏，系统性梳理全球EDA产业演进脉络。

前言

技术科普篇

第1章 重新认识EDA

1.1 三个角度

1.2 早期发展

1.3 增长飞轮

1.4 本章结语

第2章 CAD的诞生

2.1 伺服机制与旋风计算机

2.2 数控机床与CAD软件

2.3 Sketchpad与CAD系统

2.4 第一个商用CAD系统

2.5 本章结语

第3章 CAD的发展

3.1 早期集成电路CAD系统

3.2 军事应用推动CAD发展

3.3 CAD行业全面爆发

3.4 UNIX和Windows NT

3.5 英特尔公司的早期CAD环境

3.6 本章结语

第4章 站在EDA山巅的人

4.1 早期求学之路

4.2 贝尔实验室生涯

4.3 来到加州大学伯克利分校

4.4 从事EDA教育

4.5 对行业的贡献

4.6 回到中国

4.7 本章结语

商业发展篇

第5章 EDA三巨头的诞生

5.1 Cadence诞生记

5.2 Mentor Graphics诞生记

5.3 Synopsys诞生记

5.4 本章结语

第6章 PCB设计工具的演变

6.1 PCB的起源

6.2 Racal和图研

6.3 OrCAD和Allegro

6.4 PADS和Xpention

6.5 Protel和Altium

6.6 本章结语

第7章 仿真器的起源与定型

7.1 SPICE的起源

7.2 VHDL与Verilog

7.3 Synopsys的首次收购

7.4 VCS与并行仿真

7.5 Quickturn入局

7.6 硬件仿真器三角债

7.7 本章结语

第8章 质量的“守门人”

8.1 Calibre与三个“叛徒”

8.2 从反击到领先

8.3 RTL签核浪潮

8.4 Lint检查的起源

8.5 静态验证乱局

8.6 本章结语

第9章 物理设计大战

9.1 物理设计的更高诉求

9.2 价值连城的bug

9.3 快速通道与变形虫

9.4 大举收购

9.5 打通物理设计的壁垒

9.6 “岩浆”的遗产

9.7 华人“天团”

9.8 ATopTech的陨落

9.9 本章结语

第10章 IBM EDA自研的巅峰

10.1 IBM验证方法

10.2 IBM逻辑设计

10.3 IBM晶体管级设计

10.4 IBM物理设计

10.5 IBM制造和测试

10.6 本章结语

生态环境篇

第11章 IP与SoC时代

11.1 什么是IP

11.2 IP的起源

11.3 IP并购潮

11.4 IP-XACT标准

11.5 本章结语

第12章 EDA/芯片设计的学术与教育

12.1 《VLSI系统导论》

12.2 美国早期的VLSI教育

12.3 英国早期的VLSI教育

12.4 EDA教育与MOOC

12.5 EDA和芯片设计人才流动

12.6 中国集成电路教育

12.7 本章结语

第13章 摩尔定律经济学

13.1 摩尔的预测

13.2 摩尔定律与摩尔之墙

13.3 牧本浪潮与半导体钟摆

13.4 本章结语

第14章 EDA市场格局的演变

14.1 了不起的1%

14.23 0年以来的EDA市场情况

14.3 后“三巨头”时代

14.4 中国集成电路设计业

14.5 本章结语

第15章 IC设计标准化与授权方式

15.1 IC标准化组织

15.2 如何制定标准

15.3 与EDA相关的标准概述

15.4 盗版！盗版？

15.5 EDA授权模式的变迁

15.6 本章结语

未来趋势篇

第16章 后摩尔定律时代

16.1 摩尔定律的终结路径

16.2 芯粒与异构集成

16.3 内存计算与非冯架构

16.4 光电子与硅光集成

16.5 本章结语

第17章 机器学习赋能EDA

17.1 什么是机器学习

17.2 机器学习能为EDA做什么

17.3 功能验证中的机器学习

17.4 数字电路设计中的机器学习

17.5 模拟电路设计中的机器学习

17.6 硬件增强与自动化流程

17.7 本章结语

第18章 云上芯片设计

18.1 什么是云计算

18.2 EDA与云的适配

18.3 芯片设计上云的阻力

18.4 可能发生的演变路径

18.5 芯片设计上云案例

18.6 只有云才能做到的事

18.7 本章结语

第19章 集成电路安全

19.1 什么是硬件木马

19.2 硬件木马侦测

19.3 可信设计与可信制造

19.4 攻击模型分析

19.5 机器学习赋能硬件安全

19.6 汽车功能安全

19.7 本章结语

扩展阅读

EDA行业大事记

后记