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EDA-Software (Mikroelektronik)

Integrierte Schaltkreise (ICs) werden heute mit Software-Tools entwickelt, die man unter dem Begriff Electronic Design Automation (EDA) zusammenfasst. Sie dienen zur Schaltungseingabe, Simulation, Synthese, physikalischen Auslegung, Verifizierung und Fertigungsvorbereitung verschiedener Arten von ICs.
Man unterscheidet einerseits fest geschaltete, meist für genau einen Anwendungszweck ausgelegte Integrierte Schaltkreise (ASICs = Application Specific Integrated Circuits) und auf der anderen Seite die flexibler einsetzbaren, aber aufwändiger herzustellenden und daher teureren programmierbaren Bausteine (FPGAs = Field Programmable Gate Arrays ; EPLDs = Erasable Programmable Logic Devices).
Im Zuge der Entwicklung eines ICs können auch Probleme auftreten, beispielsweise parasitäre Effekte bei hohen Frequenzen oder Laufzeitprobleme im Zusammenhang mit der Leitungslänge. Hier haben die Softwarehersteller nun Mechanismen entwickelt, diesen Problemen durch Anpassungen im Layout zu begegnen und stellen entsprechende Entwicklungswerkzeuge zur Verfügung. Um nun Design-Tools unterschiedlicher Hersteller im Zuge eines Chip-Projekts freizügig verwenden zu können, wurden schon frühzeitig standardisierte Netzwerk-Beschreibungs-Sprachen wie VHDL (Very High Speed IC Hardware Description Language) oder Verilog HDL entwickelt. In diesen genormten Formaten werden Chip-Entwürfe gespeichert und können so auch mit anderen Werkzeugen weiterbearbeitet werden. Zur Umsetzung eines IC-Entwurfs in entsprechende Fertigungsunterlagen werden schließlich Technologie-Dateien (design kits) benötigt, die für jedes Mikro-Bauelement eines IC-Entwurfs die genauen geometrischen und elektrischen Daten enthält und die demgemäß von den IC-Herstellern (silicon foundries) bereitgestellt werden. Durch die Auswahl einer solchen Zellen-Beschreibung wird letztlich also die Technologie festgelegt, in der die Mikrochips bei Bedarf gefertigt werden (z.B. CMOS-Technologie mit einem Rastermaß von  2,0  ;  0,7  oder  0,3  Mikron).  
Hier erhalten Sie nun einige Beispiele fuer EDA-Systeme, wie sie an unserer Hochschule eingesetzt werden.  Bezogen wird die Entwicklungssoftware über eine europäische Ausbildungsinitiative, die im Jahr 1989 unter dem Namen EUROCHIP gegründet worden war mit dem Ziel, die Ausbildung von Mikroelektronikern in Europa zu fördern. Seit 1995 firmiert die Einrichtung unter dem Namen EUROPRACTICE und bietet seitdem jede angebotene Dienstleistung europaweit nur noch zentral von einer Stelle aus an, und zwar von Institutionen in Grossbritannien, Belgien und Dänemark aus. Gefördert wird die Initiative durch die EU in Brüssel. Aufgrund der wirksamen Förderung durch EUROCHIP / EUROPRACTICE konnten im Bereich der Mikroelektronik an Hochschulen inzwischen eine Reihe von Forschungs- und Ausbildungsprojekten realisiert werden.