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发布日期:2024-06-27 04:07    点击次数:64

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(原标题:EDA,浪荡60年!)

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编者按

在本文初始的时候先明确一丝,咱们固然不成能通过一篇文章来轮廓 EDA 行业的全面历史。关联词,我(指代本文作家Steven Leibson,下同)找不到该行业的任何全面历史记载,因此我使用了多种来源以及我我方在许多 EDA 和 EDA 关系公司责任的资历,并算作裁剪报说念了 EDA 行业,从而创建了这篇文章。

以下为文章正文:

很难细目一个行业的初始日历,以半导体为例。Bardeen, Brittain和Shockley 于 1947 年 12 月 16 日开启了第一个责任晶体管,但贝尔实验室直到 1948 年 6 月 30 日才向全天下晓示这一事件,直到 1951 年才通过许可其晶体管专利开启半导体行业那么,您以为半导体行业的来源在那儿?

德州仪器 (TI) 的杰克·基尔比 (Jack Kilby) 于 1958 年 9 月 12 日使用夹杂拼装(hybrid assembly )时刻构建了第一个集成电路原型。随后,吉恩·霍尔尼 (Jean Hoerni) 于 1957 年 12 月 1 日将他对平面制造工艺的想法输入到他在仙童半导体 (Fairchild Semiconductor) 的实验室条记本中,并于1959 年 5 月 1 日肯求专利。1960 年 9 月 27 日,Jay Last 和他在 Fairchild Semiconductor 的团队推出了第一个基于 Hoerni 平面工艺的单片 IC。咱们使用 Hoerni 平面工艺的更先进版蓝本制造IC 已有 60 多年的历史。那么您以为 IC 行业的来源在那儿?

与这些例子不同,我断言 EDA 行业是在一个相称具体的日历初始的:1964 年 5 月 6 日(距今60年)。那是第一届 SHARE(Society to Help Avoid Redundant Effort)研讨会的开幕日,该研讨会在马萨诸塞州剑桥举行,由 Marie 和Pasquale (Pat) Pistilli组织。淌若您从未神话过 SHARE 研讨会,您可能会知说念它现在的称号:设计自动化会议 (DAC:Design Automation Conference)。

在 20 世纪 50 年代末和 1960 年代初,Pat Pistilli在贝尔实验室团队担任工程师,该团队正在为好意思国正在开发的反弹说念导弹 (ABM:anti-ballistic missile 系统保险谋略开发新式实时算计机陆军保护好意思国的洲际弹说念导弹设施免受多枚来袭核导弹的胁迫。为了镌汰本钱,安全保险组织需要诈欺再入弹说念学上的隐朦拢别来折柳推行核刀兵和钓饵刀兵。为此,保Safeguard Program 需要一台相称快的算计机来分析来自陆基相控阵雷达系统的多数信号,该系统不错同期追踪多个方向。该算计机所需的计算速率为每秒 1000 万条提示 (MIPS),由多处理器系统提供,每个处理器的运行速率为 1.5 MIPS。

北达科他州卡瓦利尔县的 Stanley R. Mickelsen 安全保卫综合体使用由地下发电厂(左)供电的相控阵雷达(右)

20 世纪 60 年代初,最大、最快的算计机是由单个晶体管构建的。 IC 尚未熟识到不错在系统中使用的进度。 Safeguard 算计机由袖珍模块构建,每个模块包含三个或四个分立晶体管。这些模块摆设在 33×24 英寸的载板上,然后用绕线手工互连。这些载板被插入称为框架的雪柜大小的单位中,并通过背板互连。Pat Pistilli暗示,Safeguard 电脑的雪柜大小的框架占据了四个房间。 (贝尔实验室熟悉绕线构造时刻,因为它在其电话交换局的机电交叉开关中使用了这种类型的互连。事实上,贝尔实验室开发了该时刻,随后将绕线器具制造外包给 Keller Tools。 )

Safeguard 算计机姿首的领域和复杂性促使 Pistilli 开发了一种自动化系统,用于在载板上吩咐(舍弃)约莫 30 个不同的圭臬化晶体管模块并将它们互连。从主张上讲,这些模块雷同于现在用于 ASIC 设计的圭臬单位。 Pistilli 的系统称为 BLADES(贝Bell LAbs DEsign System)),将模块舍弃在载卡上,并将 Wire-Wrap 电线布线到各个模块。 BLADES 将每个载板所需的设计、布局和调试时刻从六个月减少到一个月。由于存在管制电线布线方式的礼貌,BLADES 还包括一个早期的设计礼貌查验器。

BLADES 软件在基于管(tube-based)的 IBM 704 算计机上运行,该算计机不错寻址 8096 个 36 位字的磁芯存储器,并具有 32 个磁带驱动器(magnetic tape drives)。当 Gardner Denver 开发出一种不错自动布线、切割、剥离和缠绕电线的自动化绕线机时,Pistilli 开发了一种戒指器,允许 BLADES 算计机使用自动化 Gardner Denver 机器径直制造载板。载板的自动化坐褥将板的制造时刻从一个月减少到一两天。 BLADES 彰着是一个早期的 EDA 系统。

EDA 会议的想法源于 Pistilli 与一位在 IBM 从事雷同自动化责任的一又友喝酒时产生的想法。这位一又友的名字叫 Joe Behar,在 IBM 从事图形表现责任。两东说念主按时会面,并意志到与更多也在玩忽雷同挑战的工程师会面会很有用。 Pistilli 和 Behar 在 1962 老迈阿密举办的 IEEE 研讨会上组织了“物以类聚”(a Birds of a Feather)会议,该会议相称奏凯,Pat 和 Marie Pistilli 于 1964 年经办了第一届 SHARE 研讨会。该研讨会理睬了 130 多名与会者并盈利。到了第三年,Pistillis 祛除了“SHARE”这个称号,该行径也被称为“DAC”。

60 多年来,DAC 一直是东说念主们开发或使用算计机来管制电子行业设计和制造挑战的熔炉。最初,由于莫得交易 EDA 行业,大型系统制造商和半导体制造商齐在编写我方的软件。除了贝尔实验室和 IBM 以外,许多大学也在进行热切的 EDA 软件开发,包括加州大学伯克利分校 (UC Berkeley)、加州大学圣地亚哥分校 (UCSD)、加州大学欧文分校 (UCI) 、南加州大学 (USC)、卡内基梅隆大学、密歇根大学、麻省理工学院、德克萨斯大学奥斯汀分校和斯坦福大学等等。通用电气、英特尔、RCA、德州仪器等仍是达到鼓胀领域的半导体制造商也在开发我方的EDA软件器具,并创建了大型设计自动化部门来开发和瞻仰这些器具。

举例,1974年底,RCA将整期《RCA Engineer》专门先容了该公司开发的用于IC和系统设计的CAD和EDA器具。这些器具包括:CRITIC( a design rule checker)、PLOTS(a CAD artwork language)和 ALACARTE(a computerized entry system for artwork)。

Wally Rhines 在其文章《From Wild West to Modern Life: Semiconductor Industry Evolution》中形色了德州仪器 (TI) 的设计自动化责任:“在 TI,咱们以为咱们的里面 EDA 软件是一种竞争上风。 TI 的 TTL 奏凯很猛进度上来自于好像通过“MIGS”系统自动生成掩模,每周推出一种设计。其他半导体公司也有我方的 EDA 才调。”

来自这些不同组织的代表发现 DAC 是共享设计自动化想法并争论这些想法优点的渴望景色。随后,一些更具创业精神的 DAC 与会者初始创办公司,向电子系统公司和半导体制造商提供交易 EDA 器具。交易 EDA 行业始于 20 世纪 60 年代,但直到 1984 年(即该行径创办 20 年后)才在 DAC 上矜重展示其居品。在我 1986 年的第一次 DAC 上,会议的施行委员会仍是在酌量如安在只是两年的展品容纳之后,不让交易展品将行径变成“马戏团”。这是一次公开会议,据我牢记,酌量相称强烈。

Pistillis在余生中一直与 DAC 保抓着密切的关系。Pat Pistilli于 1964 年、1965 年和 1966 年担任会议主席,并在接下来的几年中匡助举办了该行径。 1984 年交易展品的加多让 Marie Pistilli 信赖 DAC 现在仍是鼓胀大,需要全职的专科管制东说念主员,因此 Pat Pistilli 从贝尔实验室退休,然后与 Marie 共同创立了 MP Associates。他们的公司管制 DAC 多年。 Pistilli 夫人于 2000 年从 MP Associates 退休。Marie Pistilli 于 2015 年在车祸中受伤后死一火。 Pat Pistilli 于 2020 年死一火。本年是 DAC 一语气举办 61届,DAC 的存在归功于 Pistillis。 Marie 和 Pat Pistilli 不错舒缓地被称为 EDA 行业之父。

CAD 时间

Calma、Applicon、Computervision

交易 EDA 公司在 20 世纪 60 年代初始出现,并形成了某种趋势。在每一代更先进的新 EDA 器具中,三个公司往往占据主导地位。第一代 EDA 是数字化时间。算计机和数字化仪(Computers and digitizers)初始取代包括电气和电子工程在内的整个工程学科中的画图台和机械画图机(drafting tables and mechanical drafting machines)。

CAD(计Computer Aided Design or Computer Aided Drafting)时间占主导地位的 EDA 三巨头包括 Calma、Computervision 和 Applicon。

在深入相关这三个前驱公司的历史之前,了解 20 世纪 60 年代初期的电子设计景色相称热切。毫无疑问,您一定见过大型工程画图的像片,里面摆满了画图台和机械画图机。尽管这些像片大多数代表机械、航空和土木匠程操作,其中设计了汽车、飞机和结构,但电子设计是相似的。工程师会使用自动铅笔和橡皮在大张牛皮纸上绘制框图或旨趣图来初始电子设计。从那时起,设计可能会成为印刷电路板,或者最终成为集成电路。然后,电路板或 IC 布局设计东说念主员会将旨趣图设计治愈为物理布局。

在 CAD 系统出现之前,多层电路板的开发是通过使用黑纸皱纹胶带和预切粘合垫手工粘贴迹线来开发的。 Bishop Graphics 是这些布局材料的主要供应商。最终,Bishop Graphics 偏激竞争敌手初始为晶体管和 DIP IC 等流行元件坐褥图案。这些多焊盘图案有助于加速电路板设计速率,但这仍然是一个渐渐且容易出错的手动过程。 (注:我在 20 世纪 60 年代和 1970 年代初在高中时使用这些居品设计电路板。) 手工编带板(Hand-taped boards)很有特点。这些板上频繁莫得直的电路走线,只好曲折的电路走线。

IC 设计需要更高的精度来制作图案掩模(photographic mask)布局。 IC 布局东说念主员初始擅长从一种称为剥离涂层的材料上切割掩模设计。最知名的剥离涂层品牌是 Ulano Corp 的 Rubylith,该品牌在交易图形行业相称受原宥,这一改行比 20 世纪 60 年代的芯片制造领域大得多。

IC 掩模设计者熟练地切割和剥离红对持片材(peeling sheets of Rubylith),以坐褥放大的光刻掩模,然后将其光学收缩到推行尺寸以用于 IC 制造。在切割红对持时,需要踏实的手和高度围聚的注意力才能使用 X-Acto 刀。与电路板层的图案制作一样,IC 掩模制作是一个渐渐且容易出错的手动过程。红运的是,早在 20 世纪 60 年代,IC 就只需要很少的掩模。关联词,跟着 IC 变得越来越大,掩模层数目不休加多,整个这个词经过自动化的压力也越来越大,电路板制造亦然如斯。

时刻东说念主员对 Rubylith 掩模进行修正

从手动掩模制作治愈为自动化掩模制作的第一阶段是将手绘掩模数字化,然后使用数字化文献驱动光画图仪,将数字化图案径直写入摄影胶片上。

1.

Calma

第一家提供此类系统的公司是 Calma,该公司于 1964 年由 Ron Cone、Calvin 和 Irma Louise Hefte 以及 Jim Lambert 创立。 Calma 的第一个居品是大型平板数字化仪(digitizer ),不错将图纸或其他片材中的数据数字化。这些数字化仪用于从舆图制作到印刷电路板和集成电路制造的多种应用。 Calma 数字化仪使用受松手的光标,通过 X 和 Y 电缆将其固定在数字假名义上。由于 X 轴和 Y 轴不错独处锁定,Calma 数字化仪独特适用于数字化印刷电路和半导体设计,因为它们不错舒缓绘制水温煦垂直直线。这些数字化仪会将数字化坐标输出到穿孔卡或磁带上进行存储。

最初,Calma 数字化仪基于使用硬连线逻辑的专有电子开垦。 (关于微处理器来说还为时过早。)Calma 随后开发了一种基于 16 位 Data General Nova 1200 袖珍算计机的数字化仪新戒指器。与早期的硬连线数字化仪一样,算计机化数字化仪将数据输出到穿孔卡或磁带。高端开垦将数据存储在硬盘上。然后,在 1969 年中期,Calma 遴聘了 Joe Sukonick,他为 Nova 1200 袖珍算计机开发了附加软件,将数字化仪改动为交互式图形系统。他开发的系统出现于 1971 年,被称为图形数据站或 GDS。与现在的大多数系联合样,Calma 的 GDS 通过使用泰克存储管表现器(Tektronix storage tube display)添加了图形交互性。

LeadIC Design Canada 首席策略官、《CMOS IC Layout: Concepts, Methodologies, and Tools》一书的作家 Dan Clein 最近在 LinkedIn 一篇关系芯片设计早期的帖子中发表指摘,回忆了他在摩托罗拉的日子半导体行业早在 1984 年就初始使用 Calma CAD 系统进行 IC 设计。那时,Clein 使用彩色铅笔、半透明塑料聚酯薄膜和 Calma 数字化系统来开发种种 IC 掩模层。他用红色铅笔暗示多晶硅 FET 栅极层,黄色暗示扩散掩模层,绿色暗示 P+ 离子注入层,紫色暗示 n 阱扩散,蓝色暗示单金属掩模层,玄色暗示斗争切口。除紫色外,这些豪情与第 64 页中形色的豪情沟通,并用于在 Mead-Conway 创始性的竹素《Introduction to VLSI Systems》中的色板图像上评释 IC 层。

Clein使用具有三种不同比例的三角尺制作了一个大型背光灯台,使特征缩放变得更容易。画图比例为 1000 倍,因此图纸上的一毫米代表最终 IC 掩模上的一微米。这是一个十足手动的设计过程,因此存在好多罪过和重新绘制的线条。 Clein 使用可充电电动橡皮擦来匡助改进罪过并作念出 ECO 改变。当图纸完成并查验后,每张聚酯薄膜齐通过 Calma 系统手动数字化。

(作家注:20 世纪 70 年代中期,我在 Hewlett-Packard 使用沟通的设计时刻来界说电路板的掩模层。)

Calma 在 20 世纪 70 年代稳步发展,并于 1978 年被连合电信收购。(如今,连合电信改名为 Sprint,即无线电话运营商。)只是 30 个月后,通用电气 (GE) 从连合电信手中收购了 Calma。 GE 将 Calma 要点放在机械工程师的 CAD 系统上,而该公司的电子业务初始下滑。 20 世纪 80 年代,Daisy、Mentor Graphics 和 Valid Logic 的下一代 CAE(算计机辅助工程系统)兴起。 Calma 莫得从 CAD 过渡到 CAE,并失去了在电子领域的能源。 1988 年,GE 将 Calma 的电子业务出售给 Valid Logic。

尽管公司被出售,其居品也从商场上消亡,但 Calma 从未的确从电子领域消亡。原始 GDS 系统偏激后继系统(1978 年推出的 GDS II)的数据方式沿用并仍然是 IC 行业用来界说 IC 掩模组层的圭臬数据库方式。 GDS II 文献是整个这个词 IC EDA 行业所依据的基础交换圭臬之一。

2.

Applicon

Applicon 是三大 CAD 公司中下一个成立的公司。一群法式员——Gary Hornbuckle、Fontaine Richardson、Richard Spann 和 Harry Lee——那时在麻省理工学院林肯实验室相关高级交互式图形,他们以为这项时刻将为一家新公司奠定精好意思的基础。最初,他们将公司定名为 Analytics, Inc。然则,“Analytics”这个称号已被占用,因此创始东说念主发明了新称号:Applicon。

林肯实验室所作念的部单干作是开发使用手写笔在平板电脑上输入的敕令手势。这种款式的敕令输入成为 Applicon 居品的界说特征之一。 GE是早期投资者,最终领有该公司28%的股份。最初,该公司的方向是印刷电路板和集成电路设计。早期的系统基于 IBM 的 1130 算计机,并使用来自 MIT 生息公司 Computek 的带有存储管表现器、键盘和平板电脑的交互式终局。 Applicon 遴聘了 IBM 1130 算计机,因为它不错租借,况兼 Applicon 以为幸免最初购买硬件将有助于某些销售情况。关联词,Applicon 在只销售了极少基于 IBM 的系统后,转而使用数字开垦公司 (DEC) PDP-11 袖珍机。该公司几十年来一直与 DEC 谐和。

与 Calma 和 Computervision 专注于向企业画图部门销售系统不同,Applicon 专注于研发实验室的设计部门。与竞争敌手不同的是,Applicon 提供了泰克存储管表现器(Tektronix storage-tube displays)和基于 Applicon 我方的基于位片时刻(bit-slice technology)的高性能 32 位图形处理器的光栅表现器(raster displays)的组合,该处理器独处于系统的中央处理器处理图形任务。到1981年,该公司90%以上的终局出货量齐是光栅开垦(raster devices)。 Applicon 还在 1977 年设计并制造了我方的大幅面喷墨彩色画图仪(large-format, ink-jet color plotter)。该画图仪不是在线开垦。它由磁带驱动器供电。

到 1980 年,Applicon 开发了机械 CAD 软件,举例实体建模软件包。该公司最刚劲的商场仍然是电子设计,但畴昔销售后劲最大的似乎是机械 CAD 系统,因此 Applicon 相应地要点关注其软件开发。 Applicon 于 1980 年 7 月 22 日上市。在 Applicon 公开刊行之前,通用电气建议收购其不领有的该公司剩余 72% 的股份,但遭到拒却。随后,GE 收购了另一家 CAD/CAM 供应商并收购了 Calma。只是 14 个月后,Schlumberger以全股票来回收购了 Applicon。然后,在 1985 年,Schlumberger将 Applicon 与专门从事数控软件的 MDSI 合并。与此同期,Schlumberger剥离了 Applicon 的电子业务,并将其分拨给Schlumberger司结构内的另一个名为 Factron 的实体,该实体坐褥电子测试开垦。终结,Applicon 的电子业务萎缩了。

Schlumberger于 1986 年取销了这一决定,但损伤仍是形成。电子设计应用法式已从公司的主要居品供应上涨到销售额的 10% 傍边。 Applicon 现在基本上是一家机械 CAD 公司。到 1993 年,Schlumberger似乎厌倦了 Applicon,并将其卖给了一家名为 Gores Enterprises(现称为 Gores Group)的私募股权集团,该集团专门收购属于大公司子公司的时刻关系公司,削减职工和管制用度,并专注于对现存客户的销售。到 1999 年,Gores Enterprises将 Applicon 的剩余财富卖给了 Unigraphics Solutions。那时,Applicon 的收入主要来自软件瞻仰。

3.

Computervision

Philippe Villers 在 20 世纪 40 年代逃离被占领法国,经加拿大来到好意思国。在得到哈佛大学本科学位和麻省理工学院 MSME 学位后,他在 GE 的管制培训姿首中渡过了几年。随后,他在 Perkin Elmer、Barnes Engineering、Singer-General Precision 的 Link Division 和波士顿的 Concord Control 责任。 1969 年,Villers与马丁·艾伦 (Martin Allen) 创立了 Computervision,后者曾是Villers在 Singer 的雇主。除了Singer 以外,艾伦还曾在 TRW 和 Martin-Marietta 责任过。

Villers 和 Allen 谋略插足 CAD 商场,专门针对电子商场,但公司在开发 CAD 居品时需要立即得到收入,因此 Villers 设计了一款自动掩模瞄准机,出售给半导体行业。他再行兴半导体开垦行业的早期插足者 Kulicke & Soffa 购买了手动掩模瞄准器,并添加了机械驱动机构和戒指电子开垦,将瞄准器治愈为自动化使用。 Computervision 的 Autolign 赶快成为该公司的畅销居品,况兼多年来一直是该公司的热切收入来源。

该公司将其首款 CAD 居品定名为 CADDS-1(Computervison Automated Design and Drafting System),瞄准印刷电路和一般 2D 画图商场。 CADDS-2 添加了 IC 设计功能。尽管该公司最初的方针是将其 CAD 系统建立在算计机分时系统的基础上,但那时的 300 波特电信系统(300-baud telecommunications systems)根柢不赞助交互式设计。 CADDS-1和-2运行在16位Data General Nova 1200袖珍机上,并使用16位数据库进行设计,很快就达到了极限。

与这个时间的大多数 CAD 系联合样,CADDS 系统使用泰克存储管表现器(Tektronix storage-tube displays)。 CADDS-2/VLSI 于 20 世纪 70 年代末推出,基于在 Computervision 的 CGP-100 图形数据处理器上运行的 32 位数据库,该处理器很猛进度上基于 Data General 的 Nova 架构,但具有扩张的内存寻址和附加图形提示 Data General 对 Computervision 盗用其袖珍算计机架构并不感到昂扬。

1979 年傍边的 Computervision CADDS-3 系统

CADDS-3 专注于 3D 机械设计,公司初始对电子商场失去意思意思。 1981 年 1 月,Villers在两项新的合股谋略遭到拒却后离开了公司。其中一项建议是建立一种低本钱系统,将算计机和终局组合成一个集成系统。今天,咱们将这些称为系统工程责任站,它们将在 20 世纪 80 年代成为一项巨大的业务。Villers的另一个建议是将Computervision带入机器东说念主和东说念主工视觉商场。离开 Computervision 后,Villers 创立了一家名为 Automatix 的公司,插足了这两个商场。

最终,Computervision 将采纳 Sun 责任站并终结其算计机制造责任。到 20 世纪 80 年代末,Computervision 鉴定地专注于机械和 AEC(建筑、工程和土木或建造)商场。 Prime Computer 于 1988 年收购了 Computervision,但该公司几年前就不再是电子商场的一股力量。

与此同期,三个新公司正在稳步前进。

这些公司并不是 CAD 公司,因为电子行业现在需要的设计赞助超出了算计机辅助画图所能提供的范围。该行业需要 CAE(算计机辅助工程)系统来升迁坐褥力,该系统是为知足初始开发复杂多层电路板、定制 IC 和门阵列的电子工程师的需求而量身定制的。 20 世纪 80 年代,三个新公司崛起,引颈了这个爆炸性的新商场。

CAE 时间

Daisy、Valid 和 Mentor Graphics

到 20 世纪 70 年代末,包括 Calma、Applicon 和 Computervision 在内的跳跃 CAD 公司初始对电子商场失去意思意思,转而转向机械 CAD。这种意思意思的空泛很可能反应了电子和半导体公司对高效画图系统以外的其他东西的需求。 CAD 系统生成的画图十足好像生成电路板和 IC 的光掩模,但这些系统好像交融多边形。他们不睬解这些多边形所代表的电子开垦。 CAD 系统可能知说念 14 针和 40 针 DIP 之间的区别,但他们不知说念 NAND 门、微处理器或 DRAM 是什么。

随后,1979 年,加州理工学院 (Caltech) 的卡弗·米德 (Carver Mead) 磨真金不怕火和施乐帕洛阿尔托相关中心 (Xerox PARC) 的林恩·康威 (Lynn Conway) 向电子行业投下了一颗重磅炸弹——出书了一真名为《Introduction to VLSI Systems》(频繁被称为“Mead and Conway”)的教科书。该教科书建议了一种结构化 IC 设计方法,该方法基于 Mead 从 1970 岁首始在加州理工学院磨真金不怕火的 MOS IC 设计课程,以及 Conway 的许多推行孝敬。

1976 年,施乐帕洛阿尔托相关中心邀请米德磨真金不怕火他的课程的高度压缩的 3 天版块。 1973 年加入 PARC 的林恩·康威 (Lynn Conway) 就在不雅众席中。在加入 PARC 之前,Conway 在 IBM 和 Memorex 开发算计机架构。她收拢了 Mead 的想法,开发了可扩张的设计礼貌和用于开发 VLSI IC 的矜重方法,并创建了一种多姿首芯片 (MPC:multiproject chip) 方法,用于将多个设计放在一个晶圆上,以镌汰 IC 原型设计的本钱。

1976 岁首,施乐帕洛阿尔托相关中心 (Xerox PARC) 和加州理工学院 (Caltech) 启动了一项谐和相关姿首,旨在探索更浅易的硅设计系统方法。加州理工学院的米德和帕洛阿尔托相关中心的康威加入了该姿首。 Mead 向 PARC 磨真金不怕火 MOS 设计,Conway 向 Mead 磨真金不怕火算计机架构和设计。加州理工学院硅结构姿首的其他企业谐和伙伴包括 IBM、英特尔、数字开垦公司和惠普。这次谐和最热切的效用被称为 VLSI 设计的 Mead-Conway 方法。 1976 年 Mead 在 PARC 发扮演讲后不久,Doug Fairbairn 就初始为 Conway 责任。 Fairbairn在他的口述历史中形色了所发生的事情:

“因此,在 76 年到 78 年期间,我主要与 Lynn [Conway] 谐和,匡助完善这种方法并找出哪些有用,哪些无效,设计芯片,制造它们,弄清亮怎么你”咱们要制作掩模,怎么制作多姿首芯片。另一个东说念主艾伦·贝尔(Alan Bell)那时也加入了。因此,林恩 [康威] 初始围绕整个这个词行径建立一个的确的小组。然后就在那里,我不知说念他们具体什么时候初始,但林恩和卡弗初始谐和编写《Introduction to VLSI Systems》一书。

“……每个东说念主齐问,是Carver写的吗?是Lynn 写的照旧别的什么?彰着,中枢想想齐是从Carver初始的。Lynn 的布景是算计机体系缚构。但她不错看到——她不错看到 VLSI 所承诺的畴昔,就像 Ivan Sutherland 看到的那样,怎么将某些算计机架构映射到相称高密度、高性能的 VLSI 电路中——淌若你以为它们是 VLSI 架构,而不是平方的门级架构。”

“……Lynn与Carver谐和写了这本书。Lynn躬行写了这本书。我以为书中的每个变装齐是Lynn打造的。但大多数高级次的想法齐来自Carver。是以,Carver仍在加州理工学院任教。他每周会来一两天。他们频繁会坐在Lynn的办公室里聊天。Lynn会打字,因为她有一台 Alto(电脑)况兼正在打字。使用 Alto,您不错绘制图表和图片以及整个这些东西。是以,她创作了那本书,实体地创作了这本书,况兼我确信,她孝敬了许多珍重的想法、言语的方式等等。她相称注意细节。是以,这在很猛进度上是一次谐和。我的酷好是,淌若莫得他们中的任何一个,这本书就不成能出现。Carver恒久不会写它。Lynn恒久不会有这个想法。是以,这是一个完竣的谐和表率。”

Mead-Conway 设计方法的音讯通过 IC 设计的大学课程和企业课程传播开来。

1978 年,Conway 凭据这些材料在麻省理工学院磨真金不怕火了雷同的课程,她丰富的讲师条记和摄像带被数十名大学磨真金不怕火用来培训整整一代 IC 设计工程师。基于这种方法并使用教科书手稿和Conway 造就条记和摄像带的课程由加州理工学院的Ivan Sutherland、卡内基梅隆大学的Robert Sproull 和圣路易斯华盛顿大学的Fred Rosenberger磨真金不怕火。

倏得之间,更多想要设计我方的专用 IC 的工程师现在有了一种方法来达成这一方向。固然,他们需要更好的器具。因此,Mead-Conway VLSI 设计方法激发了算计机辅助工程 (CAE:computer-aided engineering) 器具的新海浪,并培训了许多开发这些器具的工程师。这一海浪在 20 世纪 80 年代初袭来,三家公司的出生在这十年中占据主导地位:Daisy Systems、Mentor Graphics 和 Valid Logic。

1.

Daisy Systems

两位英特尔工程师 Aryeh Finegold 和 David Stamm 于 1980 年或 1981 年创立了 Daisy Systems。(这两年在不同的历史中齐有出现。)David Stamm 于 1974 年 1 月加入英特尔,成为该公司微处理器团队的第六东说念主。最初,他竖立了公司 4004 和 4040 微处理器中的罪过。然后,他设计了 Intel 4308,这是 Intel 4040 的赞助芯片,联结了 1 KB ROM 和一些 I/O 扩张端口。随后他加入了英特尔的 8048 微戒指器姿首。Stamm在采纳母校普渡大学采访时暗示:

“在英特尔,我的一位共事决定创办我方的公司。他正在享受一世中最快乐的时光。我看到他的公司从构想阶段到托付居品的进展,我决定这即是我想作念的事情。我花了好多夜晚和周末与我的第一家公司 Daisy Systems 的另一位最终创始东说念主沿途集想广益,酌量了几个不同的想法。”

“咱们问了好多问题:这个居品有商场吗?咱们不错建造它吗?咱们会把它卖给谁?咱们回到了一个接近咱们所知说念的想法。 Daisy Systems 将构建软件,英特尔的工程师不错使用该软件更好地设计微处理器。他们的责任将变得不那么工作密集况兼愈加高效。 Daisy 从 1980 年中期的一个想法发展成为 1985 年底价值 1.4 亿好意思元的公司。”

Stamm提到的共事是阿耶·费内戈尔德(Aryeh Finegold),他在初始工程生涯之前曾担任以色各国防军的伞兵指点官。1977 年,他移居好意思国,初始在英特尔责任,指挥一个开发下一代微处理器架构的团队。在英特尔责任期间,他注意到电子设计空泛自动化,并决定他不错为此作念点什么。 Finegold 和 Stamm 从英特尔招募了其他几位工程师,并创办了 Daisy Systems。他们还遴聘了 Calma 电子部门的营销副总裁 Harvey Jones,并任命 Vinod Khosla 为首席财务官。

Daisy 赶快成为 CAE 指挥者,提供用于旨趣图拿获、逻辑仿真、模拟 SPICE 仿真、时序考证、参数索要、印刷电路板设计和半导体芯片布局的种种设计器具。正如那每每见的那样,Daisy 设计了我方的责任站来运行其设计器具。 Daisy 的 Logician 和 Gatemaster 责任站偏激后续居品基于 Intel 微处理器,并添加了硬件图形加速。

Daisy Logician 责任站,约 1983 年

Daisy 的 CAE 器具曾一度大受原宥,但其后却不再受原宥。

从 1980 年到 1985 年,Daisy 的销售额从零飙升至 1.22 亿好意思元,但公司的运说念在 1986 年发生了逆转,因为其专有责任站的遴聘使公司堕入了逆境。关于 CAE 时间的多家公司来说,同期升级 CAE 软件和责任站的硬件设计是一个厄运的决定。 1986 年中期,Daisy 的股价从 37 好意思元跌至 5 好意思元,董事会除名了 Finegold。 1989 年,Finegold在采纳采访时为我方的记载进行了申辩,他说:“多年来,任何向 Daisy 投资 10,000 好意思元的东说念主齐会收到 300 万好意思元。如今,Daisy 的前 200 名职工全部齐是百万大亨,其中包括文书和门卫。”

1988 年,Daisy 决定通过收购 Cadnetix(另一家成立于 20 世纪 80 年代初、专门从事印刷电路板设计的 CAE 公司)来尝试增强其销售额。Daisy 遴聘Bear Stearns算作这次收购的财务照管人。关联词,Cadnetix 不但愿凭据拟议条目被收购,因此 Daisy 通过收购 Cadnetix 股票发起了敌意收购。Bear Stearns和Daisy随后修改了谐和条目,暗示Bear Stearns还将协助Daisy得到来回融资。Bear Stearns签发了两份金额分别为 5000 万好意思元和 1 亿好意思元的高度自信的信用证,为该来回提供融资。

约莫 1985 年的 Cadnetix CAE 和 CAD 责任站

在得知Bear Stearns特意为这次收购提供资金(不管是敌意与否)后,Cadnetix 改变了态度,初始就友好收购或合并进行谈判。 Daisy 和 Cadnetix 原意分两阶段合并,Daisy 将起先以现款购买 50.1% 的已刊行 Cadnetix 股票。然后,六个月后,Daisy将使用现款和可治愈债券购买剩余的股票。完成第一期后,Daisy初始安排第二期的融资,但事情进展并不奏凯。Daisy被动向Bear Stearns肯求过桥贷款。该请求被拒却,但Bear Stearns告诉黛西,海勒金融甘心为第二阶段的合并提供资金,但条件对Daisy不利。最终,整个这个词反向收购/合并失败了。合并后,Daisy 的财务景色恶化,债权东说念主迫使该公司于 1990 年凭据好意思国收歇法第 11 章非自发收歇。

(注:从 1982 年到 1985 年,我在 Cadnetix 设计了基于 Motorola 68000 微处理器系列的责任站。在这次合并业务初始之前我就离开了。)

2.

Valid Logic

1980 年,Jared “Jerry” Anderson博士想要创办一家新时刻公司。他创立了多家初创公司,包括 Decision Inc(一家为 Data General 袖珍机提供磁盘和磁带戒指器的供应商)和 Two Pi Corp(坐褥施行 IBM 370 提示集的袖珍机)。 Two Pi V32 袖珍机基于由 4 位 AMD 2901 处理器片构建的微编码处理器。 Ball Corp 收购了 Decision, Inc,NV Philips 收购了 Two Pi。Anderson但愿接续他的一语气创业精神,他的追求将他带到了劳伦斯·利弗莫尔国度实验室 (LLNL:Lawrence Livermore National Lab),那里的两名博士生汤姆·麦克威廉姆斯 (Tom McWilliams) 和科特·维多斯 (Curt Widdoes) 在昔日五年里一直起劲于 S-1 超等算计机姿首。

Anderson来到 LLNL 并非未必。这些齐是熟悉的方位。当 LLNL 改名为加州大学放射实验室利弗莫尔分校时,安德森在 LLNL 得到了我方的博士学位。他曾在开发hydrogen bubble chamber的团队中责任,该室用于相关粒子互相作用和共振态。 Luis W Alverez 磨真金不怕火指挥了该团队,并因这项责任荣获 1968 年诺贝尔物理学奖。当联邦为 LLNL 的责任提供的资金初始空泛时,Anderson离开了 LLNL,初始发展高技术业务。

Anderson读过关系为 S-1 算计机姿首开发的 SCALD 设计器具的已发表论文,该姿首是劳厄尔·伍德 (Lowell Wood) 博士的创意,他是 LLNL 的物理学家,亦然爱德华·泰勒 (Edward Teller) 的精辟门生。伍德设计 S-1 姿首分为五个阶段,但只完成了前两个阶段。第 1 阶段于 1978 年完成,称为 Mark 1。它是一台单节点、10-MIPS 算计机,由 5300 个主频为 10MHz 的 ECL-10K IC 构建而成。 Widdoes 和 McWilliams 设计了 Mark I 硬件。 Mike Farmwald 编写了微代码。 Jack Rubin 加入了团队并匡助调试机器。 Mark IIA 算计机是一款基于 ECL-100K IC 的 15-MIPS 算计机,直到 Valid Logic Systems 成立后才完成。

关联词,S-1 姿首最热切的部分不是硬件,而是为创建硬件而开发的图形化、分层设计器具。这些器具统称为 SCALD(structured computer-aided logic design:结构化算计机辅助逻辑设计)。第一代 SCALD 器具基于斯坦福大学画图系统 (SUDS:Stanford University Drawing System),这是一种图形旨趣图捕捉系统。 SUDS 雷同于 Calma、Applicon 和 Computervision 的第一代 2D CAD 器具。 McWilliams 编写了宏扩张器,Widdoes 编写了有明白由器和网表法式,以完善第一代 SCALD 器具集。第二代SCALD器具加多了打包器(packager)、时序考证器和自动布局器,分别由Widdoes、McWilliam和Rubin编写。

这三东说念主原意与 Anderson 沿途创立 Valid Logic Systems,该公司于 1981 年 1 月成立。最初,Widdoes 加入 Anderson 沿途创办了公司。 McWilliam 和 Rubin 留在 LLNL 完成 Mark IIA 算计机,但同期担任 Valid Logic 的照管人。 SCALD 软件已插足全球领域,成为 Valid Logic Systems 开发的器具的原型。事实上,该公司最初的称号是 SCALD Corp,但财务赞助者并不关怀这个名字。 SCALD 器具是大学级别的。它们莫得被居品化,而是用 Pascal 编写的,因此在 Valid 器具的开发过程中,它们被十足用 C 重写,该器具最初专注于门阵列和电路板设计。与 Daisy 一样,Valid 遴聘设计和构建我方的责任站硬件。这是一个不问可知的遴聘,因为该公司是由一群算计机设计师创立的。

最初,Valid Logic Systems相称奏凯。该公司于 1983 年奏凯初度公开募股,即成立仅两年。公司的奏凯仍在接续,Valid 于 1988 年 1 月收购了 Calma(最初的三大 CAD 公司之一)的电子部分。关联词,跟着时刻的推移,专有责任站的使用被圭臬工程性能的不休升迁所隐蔽。 Apollo、Hewlett-Packard 和 Sun 等公司的责任站。Anderson坚抓要求 Valid 保留其专有的责任站设计,而该公司初始过时。 Cadence Design Systems 于 1991 年收购了 Valid。

3.

Mentor Graphics

与在硅谷偏激左近地区起步的 Daisy 和 Valid 不同,Mentor Graphics 的故事始于更北的俄勒冈州比弗顿。 Tom Bruggere 在主要大型算计机制造商之一的 Burroughs 责任了几年后,于 1977 岁首加入泰克(Tektronix)。他离开Burroughs是为了躲闪南加州拥堵的东说念主群。Bruggere的专长是软件。在 Burroughs,他开发了操作系统。在泰克,他负责管制公司台式算计机的软件应用法式开发。那时,泰克公司提供了一款基于该公司存储管表现时刻的台式算计机。表现时刻在 20 世纪 70 年代简直被整个 CAD 公司所采纳,但泰克并不是一家算计机公司,其 4051 台式算计机配备 8 位摩托罗拉 6800 微处理器以及大型、渐渐的 DC300 集成磁带驱动器,无法与 Tektronix 竞争。诸如主要竞争敌手惠普的 9825 和 9845 之类的机器。 (信赖我,我那时在惠普台式电脑部门责任。)

泰克于 1979 岁首始开发下一代台式算计机。该公司谋略开发我方特有的微处理器 IC,重新初始为该专有处理器编写操作系统,为其特有的存储管表现器创建图形子系统,并开发用于这个十足专有系统的应用软件套件。Bruggere看出这个姿首正在走向症结,当它在 1980 年崩溃时,他初始谨慎计议创办我方的公司。

Bruggere与他的一些一又友和共事聚在沿途,放工后,他们酌量了他们可能创建的公司类型。共事之一杰拉德·H·兰格勒 (Gerard H. Langeler) 在一篇题为“The Vision Trap”的文章中写说念:

“凭据咱们的才能和布景,咱们知说念该居品应该与算计机图形学关系,况兼没过多久咱们就细目最有前途的应用领域是算计机辅助工程或 CAE——算计机图形学的自动化为设计复杂集成电路和印刷电路板的工程师提供旨趣图拿获和仿真。”

固然,恰是在吞并时期激动了 Daisy 和 Valid 的创作的雷同的不雅点。Bruggere 起先离开泰克,一个月后,雷同来自泰克的 Gerry Langeler 和 Dave Moffenbeier 加入。三东说念主于 1981 年 4 月创立了 Mentor Graphics,并初始遴聘软件工程师来开发创建 CAE 责任站所需的法式。关联词,与 Daisy 和 Valid 不同的是,Mentor 并未开发专有责任站。由于 Bruggere 之前在 Burroughs 和 Tektronix 从事过硬件开发,因此他不肯意让 Mentor 重新学习这些资历资历。红运的是,Mentor 的一位最初赞助者也投资了最早的责任站公司之一 Apollo Computers,因此 Mentor 最初采纳了 Apollo 责任站,并通过与 Apollo 的 OEM 契约进行销售。 CAE时间的DMV公司齐从硬件销售中得到了可不雅的收入。

跟着公司成立并选用责任站硬件,中枢团队初始招募工程师(主要来自泰克)来开发所需的软件。他们的方向完成日历是 1982 年 6 月在拉斯维加斯举行的设计自动化会议。他们在临了一刻急遽中完成 IDEA 1000 CAE 责任站,但实时作念好了演示准备。 IDEA 1000 CAE 责任站大受原宥,Mentor 团队为畴昔的销售看望作念了屡次预约。到 1982 年底,该公司奏凯托付了价值约 160 万好意思元的 CAE 系统。从那时起,Mentor 的收入稳步攀升,直到 1990 年出现了症结。

Mentor 决定重写其整个这个词软件套件,以得当具有联合数据库的联合框架。新址品被称为version 8.0(eight dot oh)。关联词,该公司在玩忽version 8.0时本色上是试图吞下一条鲸鱼。该居品蔓延严重,以至于“eight dot oh”在 Mentor 销售东说念主员和客户中被无为称为“late dot slow”。更厄运的是,由于 Mentor 的客户知说念该软件的新版块行将推出,因此由于奥斯本效应,当前居品的销量在 1991 年下落,并在 1992 年和 1993 年接续下落。当version 8.0最终到来时,它的性能考证了其混名中的“slow”部分。Mentor 现在正处于严重的生计危境之中。Langeler和Moffenbeier离开了公司,新任首席施行官Wally Rhines上任。随后,Mentor 为了生计经历了横祸的改动——不再是一家 CAE 公司,而是一家 EDA 公司。

EDA 时间

Cadence、Synopsys 和 Mentor Graphics

不休上涨的复杂性激动了功能愈加建壮的电子设计器具的出生。当电路板和 IC 布局开脱了铅笔、纸张和手工操作的松手时,Applicon、Calma 和 Computervision 的 CAD 器具出现了。当第一个门阵列出当前,多边形暗示不再鼓胀(when polygon representations no longer sufficed as the first gate arrays appeared),Daisy、Mentor 和 Valid 的 CAE 器具出现了。这些 CAE 公司试图为 IC 和电路板提供一体化设计套件。

关联词,摩尔定律导致 IC 的复杂性远远超出了这些 CAE 设计器具套件的才调。更复杂的 IC 需要更考究的器具来进行逻辑仿真、时序分析和设计礼貌查验,从而激动 CAE 时间演进到 EDA 时间。与 CAD 和 CAE 时间一样,三个公司再次主导了 EDA 时间:Cadence、Synopsys 和 Mentor Graphics。

1.

Cadence Design Systems

Jim Solomon 于 1960 年越南干戈期间从加州大学伯克利分校得到了电子工程硕士学位。他很快就在加利福尼亚乡镇弗赛德的摩托罗拉系统相关实验室找到了一份责任,因为正如Solomon 在他的口述历史中解释的那样,“这必须是一份国防责任,不然我就会被征召执戟。”在雷达和导弹戒指系统治域责任了三年后,他意志到我方不想再从事军事姿首了。 Solomon 调到位于菲尼克斯的摩托罗拉半导体居品部门,并在接下来的七年里设计模拟 IC,包括运算放大器、稳压器、模拟乘法器、TV电路和立体声解码器。

随后,C. 莱斯特·霍根 (C. Lester Hogan) 和他的几位副手离开了摩托罗拉,以填补仙童半导体公司因罗伯特·诺伊斯 (Robert Noyce)、戈登·摩尔 (Gordon Moore) 和其他几位才华横溢的司理和时刻东说念主员离开而形成的管制罅隙。与半导体中的空泛流有些奇怪的相似之处,霍根的离开在摩托罗拉形成了雷同的空泛,Solomon初始寻找替代责任。他加入好意思国国度半导体,管制一个开发夹杂信号模拟器件的团队,包括 A/D 和 D/A 治愈器、开关电容器滤波器和电话 IC。

早期的个东说念主电脑激起了Solomon的好奇心,因此他购买了一台 Radio Shack TRS-80 微型算计机并自学了怎么编程。不久之后,他将 1974 年关系该主题的时刻论文中的运算放大器表面编码到 TRS-80 中,并初始为他的团队在国度半导体开发的模拟电路开发高级算计机宏模子。很快,他就领有了一个模子库,其中包括迄今为止设计的整个热切运算放大器。他还使用电话调制解调器衔接到运行 SPICE 电路模拟器的分时算计机,对测试电路进行了编码并在 TRS-80 上运行电路模拟。 Solomon 的宏模子的运行速率比晶体管级 SPICE 模子快 100 倍。一齐上,Solomon还学习了怎么编写裁剪器、融会器、测试语言和戒指法式。与此同期,在国度半导体,IC 变得太大而无法进行手动设计,而Solomon的 TRS-80 资历标明算计机不错提供匡助。

1980 年傍边,Solomon初始与加州大学伯克利分校的Don Pederson 磨真金不怕火(SPICE 的创建者)、Alberto Sangiovanni-Vincentelli 和 Richard Newton酌量他的 IC 设计自动化想法。最初,Solomon以为他会为国度半导体公司的团队开发设计器具。最终,Solomon意志到他的想法和抱负关于一家半导体公司来说太大了。在他的口述历史中,他说:

“我计议了几个星期,临了决定最佳的方法是成立一家由半导体公司定约(CAD 器具的客户)资助的新公司。关于像好意思国国度半导体这么的公司来说,单独融资需要太多资金。”

Solomon向国度党首席施行官Charlie Spork 建议了这个想法。在他的口述历史中,他说:

“大多数首席施行官齐会顾虑我可能会跑去一家初创公司——他们会尽一切努力劝说我不要这么作念。那是我的顶头上级的态度。Charlie却反治其身。他尽其所能地匡助了我,并成为了这家新企业的第一位投资者。”

凭借这笔种子资金,Solomon看望了好意思国和欧洲约 20 个潜在的半导体谐和伙伴。起先只好Harris Semiconductor公司招供Solomon的愿景。最终,LM Ericsson 加入。Solomon Design Automation (SDA) 于 1983 年 7 月成立,独立即初始招聘。十八个月后,该公司在拉斯维加斯 1985 DAC 上展示了其首个 EDA 系统。

SDA 主要专注于 IC 设计器具,反应了 Solomon 在 IC 设计方面数十年的资历。跟着销售额的增长,SDA 于 1987 岁首始计议初度公开募股。该公司为初度公开募股作念好了准备,并将其定于 1987 年 10 月 19 日星期一。在股票商场上,这一天被称为玄色星期一,因为这一天是说念琼斯工业指数平均下落22.6%,为此SDA 取消了 IPO。

违反,SDA 决定通过与另一家已上市的 EDA 公司 ECAD 合并来上市。 Glen Antle 于 1982 年与 Paul Huang 和 Ping Chao 共同创立了 ECAD。当 Gould 收购该公司并分拆其 CAD 部门时,Antle 一直在系统工程实验室 (SEL) 的微电子居品部门责任。该小组其后成为 ECAD,于 1983 年推出了名为 Dracula 的设计礼貌查验器。Dracula 很快就占领了商场。

ECAD 于 1987 年上市,即玄色星期一前几个月,并于 1988 年与 SDA 合并。合并后的公司改名为 Cadence Design Systems。

Solomon 和 Antle 齐不想成为 Cadence 的首席施行官。Solomon提名 SDA 的青出于蓝乔·科斯特洛 (Joe Costello) 担任新任首席施行官。Antle因Costello的年青而耽搁了(那时他还不到 30 岁),但他原意尝试Costello担任首席运营官三个月。Antle在不到一个月的时刻里作风就软化了。他对Costello印象深切,并告诉Solomon,Costello比宣传的要好。乔·科斯特洛 (Joe Costello) 成为 Cadence 的首席施行官,而安特尔 (Antle) 和Solomon (Solomon) 则另谋出息。Costello随后初始打造 EDA 帝国。

2.

Synopsys

凭据 Aart de Geus 的口述历史,他在到达德克萨斯州达拉斯的南卫理公会大学 (SMU:Southern Methodist University) 攻读博士学位的那一刻就遭遇了 Ron Rohrer。 Rohrer 在加州大学伯克利分校编写了 SPICE 模拟器的前身,该模拟器被称为“Computer Analysis of Nonlinear Circuits, Excluding Radiation”或 CANCER。与此同期,Rohrer 刚刚成为 SMU EE 系的主席。吞并天,Rohrer成为de Geus的博士生导师。那次会议和这种关系的自制立即初始并抓续了好多年。

正如de Geus在他的口述历史中形色的这种抓续的关系:

“……Ron搬过好多方位,在在 SMU 的停留时刻并不长。约莫一年、一年半后,他接续前进,最终来到了通用电气。当我完成课程功课时,是时候弄清亮博士论文要作念什么了。他仍然附庸于 SMU,他说:“你为什么不来我家住几天呢?”那时,他在弗吉尼亚州夏洛茨维尔。

“我最终在他的方位呆了三个月,这给指导某东说念主的主张赋予了新的含义。事实解释,我以为Ron一世中约莫只好八九个博士生,而且我以为他们齐作念出了种种款式的非常好的孝敬。但其中一部分是通过沿途喝一杯酒来培养的。

“但发生的另一件事是,当我在那里呆了三个月时,他同期成为了通用电气的司理,并基本上与我签约初始在通用电气责任。他说:“好吧,你在通用电气责任期间不错攻读博士学位。”好吧,现实是,我确乎在晚上完成了博士学位,很快 GE 的责任就变得相称意旨,而且我也有契机在那里构建东西。”

GE 是最早的半导体制造商之一,于 1954 年创建了 GE Solid State 来坐褥锗晶体管。该公司于 1980 年收购了半导体制造商 Intersil,然后于 1981 年 4 月 1 日收购了最初的 CAD 公司之一 Calma。GE 还在北卡罗来纳州创建了一个电子设计自动化小组,Rohrer 和 de Geus 于 1981 年搬到了那里。 1985 年的经济低迷加上 Calma 厄运的财务功绩严重影响了通用电气首席施行官杰克·韦尔奇的管默然慧。韦尔奇以为还有更成心可图的事情不错作念,通用电气失去了对半导体的意思意思。

濒临近在咫尺的裁人(韦尔奇的混名是“Neutron Jack”,因为他舒缓地解雇了通用电气的职工,同期保留了建筑物以削减本钱并升迁坐褥率),de Geus采访了其他波及半导体的公司,发现许多时刻GE的设计自动化小组开发的软件相关于其他公司的雷同部门来说是相起先进的。

于是,de Geus以Jim Solomon最初的SDA交易谋略为模板,为一家EDA公司写了一份交易谋略,并提交给GE的副董事长。在那次会议上,他得到了深信,并承诺提供 100 万好意思元的风险投资。他的交易谋略要求筹集 500 万好意思元,因此他所需要作念的即是再筹集 400 万好意思元。

这项任务破耗了一个多小时,de Geus 也于 1986 年创立了我方的 EDA 业务,最初称为 Optimal Solutions。一年后,该公司改名为 Synopsys。该公司的第一个居品是逻辑综合器具。

此前,GE 的设计自动化团队开发了一种名为 SOCRATES 的逻辑综合法式,以匡助开发 GE 门阵列的设计。正如de Geus在他的口述历史中所解释的那样:

“第一个自制是您不错编写函数,20 分钟后,您推行上就会得到一个网表。这即是所谓的自动化。第二个自制是,与手动操作比较,[SOCRATES]频繁使用更少的门。就在那里,这是一个很大的自制,因为越少越好,因为越少的芯片最终会插足更小的区域。其后的自制是,跟着咱们的发展,咱们也设法初始计议,“好吧,通过这个的最长信号在那儿,咱们不错让它更短吗?”即,咱们能让电路更快吗?在接下来的几年里,它自己发生了巨大的变化,并在这个故事的背面的确成为了一个一鸣惊人的身分。但本色上,它是东说念主类不错完成的方法的自动化,淌若你有三、四个门,东说念主类就相称好。当你有了 30 个[门]的时候,就果然很难了。到了300个的时候,手动就十足不成能了。”

Synopsys 重写了 SOCRATES,从 Fortran 移植过来。然后 de Geus 带着演示法式启航了。他的一站是 Sun Microsystems,在那里他向 Sun 创始东说念主 Andy Bechtolsheim 演示了该器具。de Geus在他的口述历史中形色了接下来发生的事情:

“他们决定作念一个基准测试,基准测试意味着那时东说念主们会给咱们一个他们仍是设计好的电路,望望咱们是否不错改进它。咱们把电路放进去,推行上只用了几分钟,咱们就得到了尺寸收缩了 30%、速率加速了 30% 的东西。固然,第一反应是:‘这是罪过的。不成能。我仍是在这条赛说念上冗忙责任了三周或三个月。这不成能是正确的。好吧,咱们回家望望。”约莫两三周后,他们纪念说这是对的。 '咱们查验了一下。这确乎有用。”

此类演示平安地设立了 Synopsys 算作 EDA 巨头的地位。与 Cadence 的 Costello 一样,de Geus 随后初始创建一个 EDA 帝国。

3.

Mentor Graphics

当 Wally Rhines 于 1993 年景为 CAE 供应商 Mentor Graphics 的首席施行官时,他并莫得试图建立一个 EDA 帝国。他正忙着梗阻Mentor收歇。正如前文所说,Mentor 通过事前发布Version 8.0激发了奥斯本效应,但发布的时刻又晚又慢。 Mentor 的收入增长趋于踏实,随后销售额在 1991、1992 和 1993 年下落。正如Rhines在他的文章《From Wild West to Modern Life,》中所形色的那样,几件未必的事情使 Mentor 免于被渐忘:

“Mentor 对Version 8.0的押注使其从 EDA 领域的第又名上跌到第三名。大多数软件公司恒久无法从这种零落中收复过来。关联词,我带着乐不雅的作风来到 Mentor。毕竟,大多数居品迭代失败的公司不错赶快转向现存的其他立异,并重新产生能源。关联词,货架上莫得太多可供构建的东西,公司中简直每个东说念主齐被搬动到 Falcon [Version 8.0] 姿首以试图救援它。

“通过一些横祸的裁人和Version 8.0支拨的减少,咱们好像梗阻现款流失,这使咱们好像找到不错成为事实上圭臬的领域。架子上并不是十足空荡荡的。举例,尽管 Falcon 8.0 版块过渡遭遇贫瘠,Mentor 的系统设计业务仍然取得了奏凯。那时负责 PCB 业务的 Russ Henke 并不信赖Version 8.0好像发达作用。因此,他走上了许多公司常见的一条偷偷分歧规的说念路。他提示他的 PCB 团队开发一个与 Version 8.0接口的“Version 8.0”,以防万一它起作用,然后接续投资传统的 PCB 设计业务,在整个这个词 Version 8.0巨大时期和插足 1990 年代,PCB 收入抓续增长。

“在晓示Version 7.0不会扩张,但只须该环境可用时就会被 Version 8.0取代后,Mentor 销售东说念主员简直莫得什么可卖的。立异的销售团队与“升值服务”团队谐和,为不受Version 8.0过渡影响的现存居品寻找新用户。 PCB 旨趣图拿获(schematic capture)即是其中之一。他们[升值服务集团](the Value Added Services group)在波特兰找到了当地客户 Freightliner,该公司制造卡车,现在归戴姆勒整个。

“劝服他们从手动布线设计转向 EDA 并梗阻易,但他们成为了名为“LCable”的“field-developed”居品的第一批采纳者,该称号反应了其在布线设计和考证中的使用以及卡车和汽车的线束。其他汽车和航空航天公司的采纳进展渐渐,但从 1992 岁首始的十年里,汽车和航空航天电子的复杂性大大加多,以至于对 EDA 的需求变得不问可知。”

Rhines 在德州仪器 (TI) 责任时是 Mentor 的客户之一,他知说念 Mentor 领有跳跃的仿真时刻。不幸的是,该时刻已被出售给 Quickturn Design Systems。 Rhines 还知说念 Mentor 仍是签署了 TI 物理考证软件的 OEM 许可契约,并将其算作“Checkmate”器具出售,因此这似乎是该公司的一个可能的上风。关联词,TI 拒却延长 Checkmate 许可证,因此 Mentor 购买了该软件的职权,重写了该软件,并以“Calibre”的称号进行销售。新器具箱中又多了一项器具。 Mentor 好像让主要的 IC 代工场(TSMC、UMC 和 GlobalFoundries)采纳 Calibre。

Rhines写说念:“跟着事情的进展,Mentor 领有了许多建壮的、以致是一流的器具:Calibre 物理考证、Tessent 测试设计、Expedition PCB 设计、Calypto/Catapult 高级综合、汽车镶嵌式电子居品以偏激他八个器具,按照官方 Gary Smith EDA 分析中提供的计算打算。红运的是,Synopsys 最终决定他们毋庸作念整个事情;他们只需要作念一些事情即可。他们不错追求 Mentor 莫得追求的新领域。这使得多元化水平在 EDA 行业中并不常见。”

在努力扭转局面的过程中,Rhines 奏凯创建了 Mentor 的 EDA 帝国。舞台仍是搭建好了。 EDA版块的《权力的游戏》行将初始。

收购时间

EDA 收购时间紧随 EDA 时间到来。

SDA于1987年与ECAD合并成立Cadence,新公司的第一次收购是在1989年。迄今为止,该公司已进行了近40次收购;Synopsys 成立于 1986 年,初度收购发生在 1990 年。迄今为止,该公司已进行了 100 屡次收购;Mentor Graphics 在 1993 年傍边从一家垂危的 CAE 公司转型为一家充满活力的 EDA 公司,其转型后的第一次收购是在 1997 年。该公司在 2017 年被西门子收购之前至少进行了 15 次收购。

这三家跳跃的 EDA 公司齐参加了这场收购竞赛,试图在 EDA 领域卓绝其他两家竞争敌手。

这三大EDA公司的收购步履体现了一个微不雅的EDA行业,该行业产生了一些以被收购为主要方针的EDA初创公司。已故的 Jim Hogan 于 30 多年前在 Cadence 初始了他的 EDA 之旅。他既是又名照管人,其建议受到 EDA 社区的无为征求,又是 EDA 初创公司的开发商,准备被三大 EDA 公司之一收购,起先是通过 Cadence 的 Telos Venture Partners,其后是通过他我方的 Vista Ventures。该公司由他与他的一又友Scott Becker共同建立,Hogan会找到一些有想法的灵巧的创业工程师,为他们提供资金或得到资金,然后在稍后的某个时刻通过为公司寻找买家来收货他的投资。我有幸成为Jim Hogan的开阔一又友之一,他也于 2021 年死一火。

以下是三大 EDA 公司的收购清单,按日历、被收购公司称号和购买时刻列出。这些列表并不祥备,但表现了这些 EDA 初创公司提供的器具和时刻的种种性。这份清单令东说念主难以置信。

Cadence的收购

2024 Invecas Inc –Design engineering, embedded software, and system-level solutions provider

2023 Intrinsix Corporation –Semiconductor design services provider

2023 Rambus –SerDes and memory interface PHY IP

2022 OpenEye Scientific –Computational molecular modeling and simulation software

2022 Future Facilities –Computational fluid dynamics (CFD) for electronics cooling and energy performance optimization

2021 Pointwise – CFD mesh generation

2021 NUMECA – CFD, mesh generation, multi-physics simulation

2020 InspectAR Augmented Interfaces – Augmented reality design software

2020 Integrand Software – Analysis and extraction software for large ICs and 3D packages

2019 AWR Corporation – Wireless RF application design software

2017 Nusemi – High-speed serializer/deserializer (SerDes) communications IP

2016 Rocketick Technologies – Multi-core parallel simulator

2014 Jasper Design Automation – Formal analysis and verification

2014 Forte Design Systems – High-level synthesis (HLS)

2013 Evatronix – Semiconductor IP

2013 Tensilica – Configurable processor IP, dataplane processing IP

2013 Cosmic Circuits – Analog and mixed-signal IP for mobile devices

2012 Sigrity – Signal, power, and thermal integrity analysis, IC package design

2011 Azuro – Clock concurrent optimization

2011 Altos Design Automation – Foundational IP characterization, standard-cell libraries

2010 Denali Software – Memory models, design IP, verification IP

2008 Chip Estimate – IP portal, IP reuse management

2007 Clear Shape – Design for manufacturing (DFM)

2007 Invarium – Lithography modeling and pattern synthesis

2006 Praesagus – Manufacturing variation prediction

2005 Verisity – Verification automation, hardware acceleration

2004 Neolinear – Analog and mixed-signal IC layout, circuit sizing

2003 Verplex – Formal verification, equivalence checkers

2003 K2 Technologies – Mask Layout Preparation

2003 Celestry Design – Dense modeling, full-chip circuit simulation

2002 IBM’s DFT tools & group – Design-for-test (DFT) software

1999 OrCAD Systems – PCB and FPGA design

1998 Quickturn Design Systems – Emulation hardware

1998 Bell Labs Design Automation – Simulation and verification software

1997 Cooper & Chyan Technology + UniCAD – Placement and routing software, PCB Design

1993 Comdisco Systems – Digital signal processing and communications design

1991 Valid Logic – Gate-level design software

1990 Automated Systems, Inc – PCB Design Automation

1989 Gateway Design Automation – Simulation software

Synopsys的收购

Synopsys 收购的公司比 Cadence 或 Mentor 还要多。 该公司对其收购进行了分类,并以为其中一些收购具有策略性。 策略收购鄙人面以斜体字表现。

1、Software Security & Quality

2022 WhiteHat Security – Dynamic application security testing (DAST)

2021 Code Dx – Application software security risk management

2020 Tinfoil Security – DAST and application programming interface (API) testing

2017 Black Duck Software – Solutions for securing and managing open-source software

2017 Forcheck – Static code analysis

2016 Codiscope – Code security tools

2016 Cigital – Security managed and professional services software

2015 Goanna Software – Static source code analysis tools

2015 Protecode – Open-source software (OSS) license and security management

2015 Seeker – Software security and interactive application security testing (IAST)

2015 Codenomicon – Software security

2014 Kalistick – Cloud-based software QA

2014 Coverity – Quality, testing and security tools

2、Verification and Prototyping

2023 Imperas – Processor simulation models and modeling

2023 PikeTec – Automotive software testing and verification

2020 Terrain Technologies – SystemVerilog for IC design and verification

2019 DINI Group – FPGA-based boards for emulation and product development

2019 QTronic GmbH – Simulation, test tools, and services for automotive software

2016 WinterLogic – Fault simulation

2015 Atrenta – Static and formal verification

2012 SpringSoft – IC design software

2012 EVE – FPGA-based emulation platforms

2012 ExpertIO – Verification IP (VIP)

2011 nSys – VIP

2010 ZeroSoft – Logic Verification

2010 VaST Systems – Virtual prototyping

2010 Nusym – Functional verification

2010 CoWare – Electronic systems design

2008 Synplicity – FPGA and IC design, rapid prototyping

2008 CHIPit – End-to-end verification

2007 ArchPro – Power management for IC design

2006 Virtio – Virtual prototyping

2003 Qualis VIP – Verification IP

2002 Co-Design Automation – SOC verification

2001 C Level Design – Simulation accelerator technology

2000 Leda SA – AMS IP

2000 VirSim – HDL debugger and analyzer

1999 Covermeter – Verilog code coverage tool

1999 Apteq – Verilog analog simulation tools

1998 Systems Science – Simulation and test tools

1998 Radiant Design Tools – Simulation optimization tools

1997 Viewlogic – IC design and simulation tools

1995 Arkos – Logic emulation

1994 Logic Modeling – Software models and hardware modelling systems

1994 CADIS – DSP design tools

1994 Arcad – VHDL models for telecommunications

1993 ExperTest – Fault simulation

1990 Zycad – Gate-level simulation

3、Silicon IP

2020 INVECAS IP – Logic, embedded memory, general I/O, analog, and interface IP

2019 eSilicon IP – Memory IP

2018 Silicon and Beyond – High-speed SerDes IP

2018 Kilopass Technology – Non-volatile memory IP

2017 Sidense Corporation – Non-volatile memory IP

2015 Bluetooth Smart IP from Silicon Vision – Wireless IP

2015 Elliptic – Security IP

2014 Target Compiler – Processor IP and tools

2012 SerDes IP from MoSys – SerDes IP

2012 Inventure – Interface IP

2010 Virage Logic – Interface and analog IP

2009 MIPS Analog – Analog IP

2007 MOSAID SIP – DDR memory and memory PHY IP

2005 TriCN – I/O and SerDes IP

2004 LEDA Design – Digital and mixed-signal IP

2004 Cascade – PCIe IP

2004 Accelerant – High-speed SerDes IP

2004 Progressant – Low-power transistor IP

2002 inSilicon – USB IP

1995 Silicon Architects – Structured ASIC design IP

1993 Compiled Designs – VHDL modeling and simulation tools

4、Silicon Engineering

2021 IC and Flat Panel Display Solutions from BISTel – Yield management/prediction software

2020 Light Tec – Optical scattering measurements and measurement equipment

2018 PhoeniX Software – Photonic IC design automation

2017 Quantumwise – Materials modeling for 5nm processes and below

2016 Gold Standard Simulations – TCAD and EDA simulation software

2016 Simpleware – 3D scan conversion software

2014 Brandenburg Gmbh – Optics design, optimization, and simulation software

2012 RSoft Design Group – Photonics design and simulation software

2012 Mask Synthesis from Luminescent Technologies – Inverse lithography technology for photomask generation

2010 Optical Research Associates – Optical design software

2006 SIGMA-C – Optical, e-beam, and next- generation lithography (NGL) simulation software

2005 HPL Technologies – Design-to-silicon design flow

2004 ISE – DFM software

2003 Numerical Technologies – Mask data preparation software

5、Chip Design

2023 Maxeda – Intelligent floor-planning software

2023 Silicon Frontline – Post-layout verification software

2022 FishTail Design Automation – RTL-to-signoff constraints generation and verification

2021 Concertio – AI-powered performance optimization software

2020 Moortec – Process, voltage, and temperature (PVT) sensors for on-chip monitoring

2020 Dorado DA – Engineering change order (ECO) software

2020 Qualtera – Big data analytics for semiconductor test and manufacturing

2012 Ciranova – Transistor-level layout for advanced process nodes

2012 Magma – IC design software

2011 Extreme DA – Performance, power consumption and manufacturing yield improvement

2010 Synfora – C/C++ high-level synthesis tools

2009 TeraRoute – Gridless, shape-based, autorouter for sub-100-nanometer IC designs

2009 Gemini – Complex analog and mixed-signal (AMS) verification

2007 Sandwork Design – AMS verification tools

2005 Nassda – Full-chip circuit verification software

2004 Monterey Design – RTL-to-GDSII and virtual prototyping tools

2004 iRoC SA – Memory built-in-self-test (BIST) technology

2004 Analog Design Automation – Automated AMS circuit optimization

2003 InnoLogic Systems – Memory and full-custom equivalence checking technology

2002 Avant! – Advanced physical IC design

2000 The Silicon Group – IC design services

1999 Gambit – Gate-array layout system

1999 Stanza – Deep submicron IC design tools

1998 Everest Design Automation – Shape-based, top-level routing technology

1997 EPIC Design Technology – Timing, power, and reliability simulation and analysis tools

1997 Advanced Test Technology – Automatic test pattern generation (ATPG)

值得强调的是,Synopsys 最近还晓示收购 Ansys,这是一家设计自动化公司,专注于流体能源学和多物理场仿真器具,其行业范围远超 EDA。关于 EDA 应用,Ansys 提供 RedHawk-SC,这是一款深受 IC 设计东说念主员原宥的电源完整性器具。Ansys 在 2011 年收购 Apache Design Solutions 时将 RedHawk 添加到其软件居品组合中。

Mentor Graphics Acquisitions

2015 Calypto Design Systems – HLS tools

2015 Tanner EDA – AMS and MEMS integrated circuits

2014 Berkeley Design Automation – AMS circuit verification

2014 Nimbic – Electromagnetic simulation software

2010 CodeSourcery – GNU-based software development tools

2010 Valor Computerized Systems – PCB systems manufacturing

2009 LogicVision – Testing for IC manufacturing

2008 Flomerics – CFD

2007 Sierra Design Automation – Place and route (P&R) software

2004 Project Technology – Executable UML

2002 IKOS Systems – Hardware emulation

2002 Innoveda – PCB and wire harness design

2002 Accelerated Technology – RTOS and embedded software development

1999 VeriBest – PCB design

1995 Microtec Research – Real-time operating system (RTOS), software development

1995 Exemplar Logic – Logic synthesis

1994 Model Technology – VHDL simulation

1994 Anacad Electrical Engineering Software – Analog and mixed-signal design

1993 CheckLogic Systems – Automatic test pattern generation

1990 Silicon Compiler Systems – Logic synthesis, IC design tools

1990 Context Corp – Documentation systems

1989 Descartes Automation Systems – Place and route tools

1989 Performance CAD – Timing analysis

1989 Trimeter Technologies’ assets – Logic synthesis

1988 Tektronix CAE and CASE Divisions

1988 Contour Design Systems – Analog IP libraries

1984 Synergy DataWorks – Hardware acceleration

1983 California Design Automation – PCB design

在编制这些收购清单时,我对东说念主们为咱们今天神用的 EDA 器具所付出的巨大集体努力感到战栗。 它停顿了一下。 关于上头列出的一些收购,为被收购公司责任的工程师在三大 EDA 公司之一找到了新职位。 其他收购齐是时刻收购,这意味着被收购公司的职工走上街头寻找新的工作契机。 因此,上头的列表准确地形色了 EDA 行业摇荡、动态的本色,雷同于流行演义和电视剧《权力的游戏》,但血腥进度要少一些。

IP时间

用于设计 VLSI IC 的 Mead-Conway 方法激动了三大主要 CAE 公司(Daisy、Mentor Graphics 和 Valid)的发展,而这又导致了其后三大主要 EDA 公司(Cadence、Synopsys 和 Mentor Graphics)的发展。如上所述,这三个 EDA 公司的出现之后立即插足了一个漫长而抓续的 EDA 收购时间。

Mead-Conway 设计方法对圭臬单位使用的依赖也激发了 20 世纪 90 年代初始的设计 IP 的出现。 Lynn Conway 对 Mead-Conway 设计方法的开阔孝敬之一即是使用圭臬单位(standard cells)算作 IC 设计的基本构建块的主张。圭臬单位的使用始于 Jim Rowson 为 Xerox PARC 开发的 ICARUS(Integrated Circuit ARtwork Utility System)设计系统,但这个想法很快在整个这个词半导体行业传播。

圭臬单位是比单个晶体管更大的物理设计。它们频繁达成非常于多个逻辑门的功能。最初,每个半导体器件制造商和代工场齐有一套专有的圭臬单位。这些单位的设计偏激关系的设计礼貌被视为交易玄机,因此设计在晶圆厂之间不成互换。

具有三个金属层的袖珍圭臬单位的渲染图(电介质已被移除)。沙色结构是金属互连,淡红色结构是多晶硅栅极,底部的彩色块是体晶硅。

Doug Fairbairn 于 20 世纪 70 年代后期在 Xerox PARC 为 Lynn Conway 责任,他意志到 Mead-Conway 设计方法偏激对半导体行业的四百四病需要时局通信或杂志来传播新闻和围绕半导体行业原创主张的中枢想想。他奏凯劝服施乐帕洛阿尔托相关中心系统科学实验室司理伯特·萨瑟兰 (Bert Sutherland) 资助出书一真名为《Lambda》的杂志。Fairbairn 将第一期放在沿途。凭据 Carver Mead 的建议,Fairbairn 采访了 VLSI Technology,这是一家位于加利福尼亚州洛斯加托斯的代工场初创公司,该公司正在开发基于 Mead-Conway 方法的 ASIC 设计经过。那次采访成为该杂志第一期的封面故事。 Fairbairn 在 11 月份就这篇文章采访了该公司,并于次年 1 月份加入了该公司,那时恰逢 Lambda 杂志第一期付印。

VLSI Technology 正在建设我方的晶圆厂为客户坐褥芯片,但 CAE 行业尚未的确跟上瓜代,因此 VLSI Technology 需要基于 Mead-Conway 设计方法开发我方的设计器具。费Fairbairn 在他的口述历史中解释说念:

“咱们称之为用户设计的 VLSI。到了 83 年,又出现了一个术语。这是 ASIC。 ASIC 一词于 83 年发明。因此,咱们是这些 [ASIC] 公司之一。这些公司被以为是...... ASIC 公司,也被以为是畴昔的公司。每个东说念主齐想加入。每个东说念主齐跳入商场。我的酷好是英特尔以致跃入了这个商场,还有富士通、LSI Logic 等等。 …与此同期,咱们仍是初始开发一整套设计器具,因为独一的器具即是 Calma。而且你无法在 Calma 系统上出售 VLSI 设计故事。因此,咱们必须开发我方的 CAD 器具,因为这是咱们倾销这个故事的独一方式。”

Fairbairn 遴聘了在 Xerox PARC 开发 ICARUS 设...kaiyun体育