[SoC 구조 및 설계] 06 - EDA 프로그램 비교 및 설치 방법

개인적으로 헷갈려서 찾아보고 용도를 정리함.
※ 따라서 전부 설치해본 것이 아니므로 틀린 정보가 있을 수 있음 주의!
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1. EDA (Electronic Design Automation) 란?

• 반도체 칩, FPGA, ASIC 설계를 위한 소프트웨어 도구
• 회로 설계, 검증, 시뮬레이션, 합성(Synthesis), 배치-배선(Layout) 등 수행

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2. 주요 EDA 프로그램 비교

• EDA 툴을 기능별로 구분할 수 있다.

목적	툴	기능	특징	사용
RTL 시뮬레이션	QuestaSim (Siemens EDA)	Verilog/SystemVerilog/VHDL 시뮬레이션	빠른 속도, UVM 지원, 강력한 디버깅	ASIC + FPGA
	Vivado Simulator (Xilinx)	Xilinx FPGA RTL 시뮬레이션	Xilinx 전용, 기본 제공	FPGA 전용
	ModelSim (Intel/Siemens)	기본 RTL 시뮬레이션	무료 버전 제공, FPGA 용도로 적합
FPGA 개발	Vivado (Xilinx)	Xilinx FPGA 설계 및 검증	Xilinx FPGA 최적화, Bitstream 생성 가능
	Quartus Prime (Intel)	Intel FPGA 설계 및 검증	Intel FPGA용 공식 EDA
ASIC 검증	Synopsys VCS	ASIC RTL 시뮬레이션	빠른 시뮬레이션, UVM 지원	ASIC 전용
	Cadence Xcelium	ASIC 검증 및 시뮬레이션	UVM 지원, 빠른 검증 성능
합성 및 P&R	Synopsys Design Compiler	RTL 합성 (Synthesis)	ASIC용 논리 합성
	Cadence Innovus	물리 설계 (Place & Route)	배치-배선 최적화

 

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3. 주요 프로그램 설치 및 실행 방법

3.1 QuestaSim (Siemens EDA)

• 설치 방법
  1) Siemens EDA(구 Mentor Graphics) 웹사이트에서 QuestaSim 다운로드
  2) 설치 파일 실행 후, 라이선스 설정 (LM_LICENSE_FILE 환경 변수 추가)
  3) vsim -version 명령어로 정상 설치 확인
• 기본 실행 : vsim -gui
• Verilog 파일 컴파일 및 실행

vlog my_design.v vsim my_design_tb add wave -r * run -all

 

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3.2 Xilinx Vivado

• 설치 방법
  1) Xilinx 공식 웹사이트에서 Vivado 다운로드: 🔗 https://www.xilinx.com/support/download.html
  2) 회원가입 후, 다운로드 및 설치
  3) 환경 변수 설정 후 Vivado 실행
• 기본 실행 : vivado &
• FPGA 프로젝트 생성
  1) Create Project 클릭
  2) FPGA 보드 선택
  3) Verilog/VHDL 코드 추가
  4) Bitstream 생성 및 FPGA 프로그래밍 진행

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3.3 Intel Quartus Prime

• 설치 방법
  1) Intel 공식 웹사이트에서 Quartus Prime 다운로드
  🔗 https://www.intel.com/content/www/us/en/software/programmable/quartus-prime/overview.html
  2) 설치 후 라이선스 설정
• 기본 실행 : quartus &
• FPGA 개발 과정
  1) 프로젝트 생성 (File -> New Project Wizard)
  2) FPGA 장치 선택
  3) Verilog/VHDL 파일 추가 및 컴파일
  4) 타이밍 분석 및 프로그래밍 수행

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3.4 Synopsys VCS (ASIC 검증)

• 설치 방법
  1) Synopsys에서 설치
  2) source setup.cshrc 명령으로 환경 설정
• 기본 실행

vcs -full64 -debug_pp my_design.v
./simv

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3.5 Cadence Innovus (ASIC 물리 설계)

• 설치 방법
  1) Cadence에서 설치
  2) source ~/.cshrc 파일에서 경로 설정
• 기본 실행 : innovus -64

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4. EDA 프로그램 선택 가이드

• EDA 도구를 선택할 때는 ASIC 설계인지, FPGA 설계인지를 먼저 고려하자!

FPGA 시뮬레이션	QuestaSim, ModelSim, Vivado Simulator
FPGA 개발	Vivado (Xilinx), Quartus Prime (Intel)
ASIC 시뮬레이션	QuestaSim, Synopsys VCS, Cadence Xcelium
ASIC 합성(Synthesis)	Synopsys Design Compiler
ASIC 배치-배선(Layout)	Cadence Innovus

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5. 결론

• QuestaSim, ModelSim: RTL 시뮬레이션 및 기능 검증
• Vivado, Quartus Prime: FPGA 개발 및 비트스트림 생성
• Synopsys VCS, Cadence Xcelium: ASIC 검증 및 시뮬레이션
• Design Compiler, Innovus: ASIC 논리 합성과 물리 설계

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• FPGA 설계 : Vivado(또는 Quartus)
• ASIC 설계 : Synopsys/Cadence 툴
• RTL 시뮬레이션 : QuestaSim이 가장 범용적으로 사용되는 듯