1.13 EDA的发展趋势

随着市场需求的增长，集成工艺水平及计算机自动设计技术的不断提高，促使单片系统，或称系统集成芯片成为IC设计的发展方向，这一发展趋势表现在如下几个方面：

• 超大规模集成电路的集成度和工艺水平不断提高，如28nm工艺已经走向成熟，在一个芯片上完成的系统级的集成已成为可能。
• 由于工艺线宽的不断减小，在半导体材料上的许多寄生效应已经不能简单地被忽略。这就对EDA工具提出了更高的要求。同时，也使得IC生产线的投资更为巨大。可编程逻辑器件开始进入传统的ASIC市场。
• 市场对电子产品提出了更高的要求，如必须降低电子系统的成本，减小系统的体积等，从而对系统的集成度不断提出更高的要求。同时，设计的效率也成了一个产品能否成功的关键因素，促使EDA工具和IP核应用更为广泛。
• 高性能的EDA工具得到长足的发展，其自动化和智能化程度不断提高，为嵌入式系统设计提供了功能强大的开发环境。
• 计算机硬件平台性能大幅度提高，为复杂的SOC设计提供了物理基础。

但现有的HDL只是提供行为级或功能级的描述，尚无法完成对复杂的系统级的抽象描述。人们正尝试开发一种新的系统级设计语言来完成这一工作，现在已开发出更趋于电路行为级的硬件描述语言，如SystemC、SystemVerilog及系统级混合仿真工具，可以在同一个开发平台上完成高级语言，如C/C++等，与标准HDL语言（Verilog HDL、VHDL）或其他更低层次描述模块的混合仿真。虽然用户用高级语言编写的模块尚不能自动转化成HDL描述，但作为一种针对特定应用领域的开发工具，软件供应商已经为常用的功能模块提供了丰富的宏单元库支持，可以方便地构建应用系统，并通过仿真加以优化，最后自动产生HDL代码，进入下一阶段的ASIC实现。

此外，随着系统开发对EDA技术的目标器件各种性能要求的提高，ASIC和FPGA将在更大程度上相互融合。这是因为虽然标准逻辑ASIC芯片尺寸小、功能强大、耗电省，但设计复杂，并且有批量生产要求；可编程逻辑器件开发费用低廉，能在现场进行编程，但体积大、功能有限，而且功耗较大。因此，FPGA和ASIC正在走到一起，互相融合，取长补短。由于一些ASIC制造商提供具有可编程逻辑的标准单元，可编程器件制造商重新对标准逻辑单元发生兴趣，而有些公司采取两头并进的方法，从而使市场开始发生变化，在FPGA和ASIC之间正在诞生一种“杂交”产品，以满足成本和上市速度的要求。例如将可编程逻辑器件嵌入标准单元。

尽管将标准单元核与可编程器件集成在一起并不意味着使ASIC更加便宜，或使FPGA更加省电。但是，可使设计人员将两者的优点结合在一起，通过去掉FPGA的一些功能，可减少成本和开发时间并增加灵活性。当然现今也在进行将ASIC嵌入可编程逻辑单元的工作。许多PLD公司开始为ASIC提供FPGA内核。PLD厂商与ASIC制造商结盟，为SOC设计提供嵌入式FPGA模块，使未来的ASIC供应商有机会更快地进入市场，利用嵌入式内核获得更长的市场生命期。

例如在实际应用中使用所谓可编程系统级集成电路（FPSLIC），即将嵌入式FPGA内核与RISC微控制器组合在一起形成新的IC，广泛用于电信、网络、仪器仪表和汽车中的低功耗应用系统中。当然，也有PLD厂商，不把CPU的硬核直接嵌入在FPGA中，使用了软IP核，并称之为SOPC（可编程片上系统），也可以完成复杂电子系统的设计，只是代价将相应提高。

现在，传统ASIC和FPGA之间的界限正变得模糊。系统级芯片不仅集成RAM和微处理器，也集成FPGA。整个EDA和IC设计工业都朝这个方向发展，这并非是FPGA与ASIC制造商竞争的产物，而对于用户来说，意味着有了更多的选择。