瞄準(zhǔn)供應(yīng)鏈與數(shù)字化需求，俠為電子推出PCB板級(jí)在線設(shè)計(jì)平臺(tái)

從三年前美國(guó)對(duì)華為開(kāi)始禁運(yùn)，到近日對(duì)特定類型EDA軟件出口限制的精準(zhǔn)打擊，EDA卡脖子的緊張情緒一直在蔓延。然而，我們總是將眼光聚焦于IC設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的EDA工具，殊不知國(guó)內(nèi)芯片設(shè)計(jì)企業(yè)有幾千家，而電子系統(tǒng)級(jí)設(shè)計(jì)公司的規(guī)模卻有百萬(wàn)級(jí)別。這意味著PCB板級(jí)的EDA工具應(yīng)用更為廣泛，同樣需要得到重視，在創(chuàng)新中尋找國(guó)產(chǎn)替代，甚至全球性升級(jí)的空間。

在這樣的大背景下，在由AspenCore主辦的2022國(guó)際集成電路展覽會(huì)暨研討會(huì)（IIC）期間，俠為電子面對(duì)PCB板級(jí)市場(chǎng)，發(fā)布了一款原理圖設(shè)計(jì)工具——俠為在線設(shè)計(jì)平臺(tái)。

對(duì)標(biāo)Altium，俠為電子是一家怎樣的公司？

俠為電子成立于2019年9月，核心團(tuán)隊(duì)17人，均來(lái)自國(guó)內(nèi)外著名EDA公司和電子產(chǎn)品公司。
俠為電子是一家專注于EDA軟件研發(fā)，致力于為IC設(shè)計(jì)公司、電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)公司提供高性能、通用、全流程的軟件解決方案的企業(yè)。

俠為電子的軟件產(chǎn)品涵蓋電路原理圖設(shè)計(jì)、電子物理版圖設(shè)計(jì)、系統(tǒng)級(jí)封裝設(shè)計(jì)（SiP）、系統(tǒng)級(jí)仿真、電子元器件庫(kù)管理等領(lǐng)域，目前的主要產(chǎn)品是：基于云原生技術(shù)的板級(jí)EDA的全流程方案，對(duì)標(biāo)EDA公司Altium。

 
圖 | 俠為電子創(chuàng)始人、董事長(zhǎng) 羅晶

俠為電子的軟件可以應(yīng)用于各種產(chǎn)品，包括消費(fèi)電子、汽車電子、醫(yī)療電子、工業(yè)控制電子、通用計(jì)算機(jī)與人工智能、通訊電子等領(lǐng)域。用俠為電子創(chuàng)始人、董事長(zhǎng)羅晶先生的話來(lái)講，就是：“只要需要用電的產(chǎn)品，它都需要電路板，就可以用到俠為電子的產(chǎn)品。而俠為電子的目標(biāo)是構(gòu)建供應(yīng)鏈大數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的數(shù)字化電子設(shè)計(jì)平臺(tái)，同時(shí)提供單機(jī)版Schematic電子設(shè)計(jì)原理圖和PCB版圖設(shè)計(jì)軟件，實(shí)現(xiàn)PCB設(shè)計(jì)軟件全流程國(guó)產(chǎn)替代方案”。

“俠為在線設(shè)計(jì)平臺(tái)”有何特色？

據(jù)羅晶介紹，俠為電子本次推出的“俠為在線設(shè)計(jì)平臺(tái)-原理圖設(shè)計(jì)”是一款基于俠為原理圖設(shè)計(jì)軟件的平臺(tái)型工具，俠為在線設(shè)計(jì)平臺(tái)可以實(shí)現(xiàn)工程管理、團(tuán)隊(duì)協(xié)作等云端功能。工程管理功能支持對(duì)工程做版本的控制、附件的管理，并支持Wiki功能，方便處理相關(guān)的文檔工作；團(tuán)隊(duì)協(xié)作功能支持如審核、分享、批注、實(shí)時(shí)協(xié)作。此外，俠為在線設(shè)計(jì)平臺(tái)還可提供第三方服務(wù)接口，方便客戶接入供應(yīng)鏈資源，讓研發(fā)設(shè)計(jì)更高效。

 
圖 | HeroSCH原理圖設(shè)計(jì)工具界面示意圖

目前，俠為在線設(shè)計(jì)平臺(tái)可以滿足現(xiàn)有最常見(jiàn)的電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)要求，系統(tǒng)兼容Windows，最多可支持32層板設(shè)計(jì)，版圖設(shè)計(jì)與HeroPCB 設(shè)計(jì)工具同步。

我們知道，在版圖設(shè)計(jì)過(guò)程中，手工布線往往要花費(fèi)工程師大量的時(shí)間，而這款原理圖工具具有自動(dòng)布線的功能，不僅可以實(shí)現(xiàn)常見(jiàn)的45度布線，還可以實(shí)現(xiàn)任意角度布線，再匹配人工布線進(jìn)行調(diào)整，效率是純?nèi)斯げ僮鞯?0-20倍，并且布通率方面接近手工效果。

羅晶給我們舉了個(gè)例子：一個(gè)有8684個(gè)網(wǎng)絡(luò)數(shù)、16個(gè)布線層的系統(tǒng)，如果采用純?nèi)斯げ季€的方式，兩班倒需要至少3個(gè)星期，而采用俠為電子的自動(dòng)布線工具，在保障100%布通率的情況下，則可以將時(shí)間縮短至8.3小時(shí)。

 
圖 | 板級(jí)EDA原理圖軟件產(chǎn)品已有主要功能和性能

下面總結(jié)了“俠為在線設(shè)計(jì)平臺(tái)-原理圖設(shè)計(jì)”產(chǎn)品的一些特點(diǎn)：

?    SaaS模式  
多人在線協(xié)同   
工程版本管理   

?    多層次原理圖設(shè)計(jì) 
支持多人協(xié)作設(shè)計(jì)
支持超大型的設(shè)計(jì)

?    規(guī)則檢查及報(bào)告
繪圖頁(yè)面與窗口并存，便于修改錯(cuò)誤
可單擊對(duì)應(yīng)錯(cuò)誤坐標(biāo)位置定位到原理圖

?    網(wǎng)表(Netlist)生成  
可與原理圖進(jìn)行交互式設(shè)計(jì)
支持第三方PCB軟件網(wǎng)表格式

?    高效編輯機(jī)制
智能化Drag功能
拖動(dòng)目標(biāo)自動(dòng)對(duì)齊格點(diǎn)

?    器件清單(BOM)生成
支持BOM比較
支持用戶自定義模板導(dǎo)入 

瞄準(zhǔn)供應(yīng)鏈與數(shù)字化需求，俠為電子將向EDA 4.0挺進(jìn)

事實(shí)上，板級(jí)EDA工具自1970年以來(lái)，經(jīng)歷了4個(gè)版本的迭代，每一次迭代都伴隨著集成電路行業(yè)向前邁進(jìn)的一大步。

1970-1990年：PCB 1.0

最早的板級(jí)EDA軟件還是CAD工具，我們稱之為PCB 1.0版本，只有簡(jiǎn)單的PCB版圖設(shè)計(jì)連線功能，它實(shí)現(xiàn)了從手工PCB畫圖到計(jì)算機(jī)輔助畫圖的過(guò)渡，采用的是基于網(wǎng)格的布線算法，沒(méi)有自動(dòng)化能力，但也完全可以滿足當(dāng)時(shí)的消費(fèi)電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)所需，典型的代表工具有PADS/PCAD、EagleTango/Protel、CadstarPCB、BoardStation等。

1990-2000年：PCB 2.0

到了90年代，由于電子產(chǎn)品越來(lái)越復(fù)雜，亟需PCB板級(jí)軟件的升級(jí)支持，重點(diǎn)就是需要有制造化的能力。這一代產(chǎn)品的特點(diǎn)是具有全局自動(dòng)布線、交互布線中的自動(dòng)化版圖編輯能力，其中的核心能力是提供自動(dòng)化布線能力來(lái)提高密度PCB板的布通率和布線效率，需要有高性能基于形狀的無(wú)網(wǎng)格布線算法，從而實(shí)現(xiàn)了從ECAD到EDA的跨越，我們稱之為PCB 2.0版本。典型的代表工具有Kicad、PowerPCB、Veribest、ZukenCR5000、AllegroPCB等，這些工具適用于工業(yè)控制、汽車電子等場(chǎng)景。

2000-201X年：PCB 3.0
2000年以后，電子產(chǎn)品和芯片都變得更復(fù)雜了，它不僅需要有自動(dòng)化的設(shè)計(jì)能力，還需要有非常強(qiáng)的約束管理，這樣才能保證電子產(chǎn)品的性能和穩(wěn)定性。這一代產(chǎn)品的特點(diǎn)是高速、高密度PCB對(duì)布線質(zhì)量的要求，除了提供高性能的自動(dòng)布線能力之外，還需要有復(fù)雜而全面的約束管理工具來(lái)配合版圖布線編輯與布線，核心能力是在自動(dòng)化的基礎(chǔ)上提供布線質(zhì)量乃至于可制造性質(zhì)量的控制，我們稱之為PCB 3.0版本。典型的代表工具有Allegro PCB、Expediton PCB、Zuken CR8000等，這些工具適用于計(jì)算機(jī)、通信電子、人工智能等場(chǎng)景。

201X-2035年：PCB 4.0
近兩年，芯片供應(yīng)鏈的緊張讓產(chǎn)業(yè)界意識(shí)到PCB 3.0中涉及到的約束管理實(shí)際上都是技術(shù)性的約束，比如芯片的電壓、性能等，但在電子產(chǎn)品大規(guī)模的生產(chǎn)和銷售過(guò)程中，我們發(fā)現(xiàn)供應(yīng)鏈的穩(wěn)定度正在影響整個(gè)企業(yè)產(chǎn)品的生存和發(fā)展。因此，未來(lái)對(duì)供應(yīng)鏈的約束也將被放進(jìn)設(shè)計(jì)中，包括芯片的價(jià)格、供貨周期和供貨穩(wěn)定度等，這樣才能保證產(chǎn)品長(zhǎng)線發(fā)展，我們稱這一類供應(yīng)鏈大數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的PCB設(shè)計(jì)為PCB 4.0版本。

 
圖 | 板級(jí)EDA軟件的技術(shù)發(fā)展階段及應(yīng)用場(chǎng)景

把電子設(shè)計(jì)的約束管理從技術(shù)指標(biāo)層面提升到全局供應(yīng)鏈和數(shù)字化層面，國(guó)內(nèi)有嘉立創(chuàng)在做這樣的事情，最典型的例子是西門子EDA，而這也是俠為電子重點(diǎn)要突破的地方。

羅晶表示：“目前，俠為電子已經(jīng)完成了PCB 2.0水平軟件的迭代，可以提供完整的EDA軟件包，包括PCB板圖、庫(kù)管理、自動(dòng)布線等；2022年的目標(biāo)是要提升PCB的能力，也就是將PCB 2.0提升到PCB 3.0的水準(zhǔn)；2023年的目標(biāo)是對(duì)標(biāo)西門子電子系統(tǒng)，基于已經(jīng)實(shí)現(xiàn)的PCB板級(jí)的EDA能力，去重點(diǎn)研發(fā)供應(yīng)鏈整合與數(shù)字化的EDA平臺(tái)。”

 
圖 | HeroEDA當(dāng)前開(kāi)發(fā)狀態(tài)與產(chǎn)品路線

寫在最后

PCB板級(jí)EDA是電子產(chǎn)品相關(guān)行業(yè)發(fā)展的基石，在走向PCB 4.0的過(guò)程中，國(guó)產(chǎn)EDA廠商將面臨巨大的挑戰(zhàn)，包括技術(shù)層面的，還有國(guó)內(nèi)盜版橫行之下的用戶付費(fèi)難度等，任重而道遠(yuǎn)，但中國(guó)的EDA創(chuàng)業(yè)者具備用少量的資源，通過(guò)十分之一的時(shí)間，去完成國(guó)外同等水平要很長(zhǎng)時(shí)間才能完成的一件事的堅(jiān)韌意志，所以時(shí)間會(huì)驗(yàn)證一切。