전자회로 설계 CAD의 기본 개념전자회로 설계 CAD의 기본 개념

반도체 칩 설계 툴들은 기능에 따라 캡션(caption), 합성(synthesis), 최적화(optimization), 추출(extraction), 검증 (simulation & verification)으로 나눌 수 있다. 캡션 툴은 사용자가 회로를 용이하게 입력할 수 있도록 돕는 그래픽 툴로서 레이아웃 편집기, 회로도 편집기, VHDL 편집기 등이 대표적인 예이다. 캡션 툴의 가장 중요한 점은 인간이 범할 수 있는 오류를 최소화 시켜주기 위한 기능과 사용의 편리성에 있다. 특히 설계자와 대화하면서 실시간으로 오류를 찾아주도록 구현하는 것이 매우 중요하다. 두 번째는 합성 툴인데 종래에는 인간이 자신의 지식을 바탕으로 회로를 설계하던 창조적 작업을 수행한다. 설계흐름에서 보면 합성은 상위수준의 설계정보를 하위수준의 설계정보로 자동 변환한다. 예로 레이아웃을 자동으로 생성하는 배치배선 툴은 대표적인 물리합성 툴인데 셀들의 연결정보인 네트리스트를 입력받아 레이아웃의 도면정보를 생성한다. 보다 상위수준에서 출발하는 합성 툴들도 여러 가지가 있는데 조합논리회로를 자동 생성하는 논리합성, 상태천이도에서 유한상태머신을 생성하는 FSM 합성, 레지스터 전송수준의 VHDL 코드에서 논리회로를 자동 생성하는 VHDL 합성, 행위수준 코드에서 출발하여 논리회로의 네트리스트를 생성하는 상위수준합성 등이 있다. 합성 툴과 밀접하게 연계되어 동작하는 부류로 최적화 툴이 있다. 합성 툴은 인간이 상상할 수 없을 정도로 빠르게 회로를 자동 생성할 수 있는 것이 장점이다. 그러나 전문 설계자가 만든 회로만큼 최적화된 회로를 생성하지는 못한다.