IC设计工具EDA软件技术综述

发表时间:2021/6/17   来源:《科学与技术》2021年2月第6期   作者:刘可欣 蔡璐 (等同第一作者)
[导读] EDA工具是IC设计、电路板设计的最上游、最高端的产业,是设计电子芯片、电路板必需的软件。
        刘可欣   蔡璐 (等同第一作者)
        国家知识产权局专利局专利审查协作天津中心
        摘  要:EDA工具是IC设计、电路板设计的最上游、最高端的产业,是设计电子芯片、电路板必需的软件。本文将从EDA分析国内外EDA技术相关专利申请现状,梳理EDA相关专利技术。
        关键词:EDA 专利 申请人 分类号
        一、概述
        EDA(Electronic Design Automation),即电子设计自动化,它是一种实现电子系统设计自动化的技术,是一个多学科的技术,以计算机软件作为实现工具,利用计算机图形学、数值计算技术、以及人工智能等多种学科的研究成果而开发出来的一整套电子设计CAD通用软件工具,来帮助电子设计工程师从事电子组件产品和系统设计的综合技术。
        本文将从专利角度梳理EDA工具技术领域的专利申请,对该领域的全球专利进行研究总结。
        二、专利申请现状
        本文在CNTXT、DWPI和VEN数据库中通过关键词“EDA tool”以及相关关键词扩展,并结合该领域重要申请人进行检索,检索文献涵盖了申请日和公开日在2021年5月之前的全球发明和实用新型专利申请,其中过滤掉非相关领域文献,然后利用相Excel和关统计分析工具进行数据分析,得到了专利申请的全球专利申请所属地分布、全球专利主要申请人分布、EDA领域主要技术分布以及全球申请分类号分布等信息。
(1)EDA全球专利申请所属地分布
        
   
        图1为EDA技术的专利全球申请所属地分布情况,从其所属国家来看,美国专利申请量占比达到63.34%,是EDA技术领域最主要的申请国;同时,中国专利申请量占比达到16.64%,这依托于中国庞大的市场以及相关政策的支持,中国关于EDA技术的专利申请也占据了非常大的比例;此外,韩国、日本、欧洲相对申请量也较多。可见,随着各国申请人专利布局意识的加强,会有越来越多的申请人向其他国家递交专利申请,中国申请占全球申请的份额也会越来越大。
(2)全球专利主要申请人分布
        

        图2为全球专利主要申请人分布情况,可见其主要为公司申请且为外国大型公司,其中外国大型公司Synopsys、Cadence以及Mentor等国外大型公司占有非常大的优势地位,其不仅占据了大部分全球EDA软件市场份额,而且占有绝大部分全球专利,这反映了国外大型公司拥有较强的专利布局意识。同时,国内申请人也积极布局EDA专利,北京华大九天软件公司作为我国EDA支柱企业,目前已发展成为我国规模最大、技术最强的EDA龙头企业。
(3)EDA领域主要技术分布
        

        图3为EDA技术分布,从统计结果来看,可以分为5芯片设计、非易失性存储器件、多端口存储器、计算机程序和集成电路布局5个大类,其中计算机程序芯片设计以及多端口存储器占比最大。具体的,芯片设计包括内容可寻址存储器、仿真系统、根本原因分析、芯片设计和硬件描述语言;非易失性存储器件包括纳米线、共射共基放大器、场效应晶体管器件、非易失性存储器件和超薄电解质。多端口存储器包括静态随机存取存储器、非线性电路、现场可编程门阵列、延迟锁定环路和多端口存储器;计算机程序包括物理设计、计算机程序、约束求解器、Drc和静态时序分析器;集成电路布局包括波长选择光开关、集成电路布局、相移掩膜、同步加速器和集成电路器件。
(4)全球申请分类号分布
        
        图4为EDA工具技术全球申请IPC分布情况,从统计结果来看,IPC分类小类中G06F(电数字数据处理)居于首位,占比为63.82%,而在G06F小类占比中,G06F17(特定功能的数字计算设备或数据处理设备或数据处理方法)占总量的53.9%,G06F9(程序控制装置)占据了11.03%,由此可见,电数字数据处理的申请在EDA技术领域中占有很大的比重。排在前3位的还有,H01L涉及半导体器件,占比10.64%,G11C涉及静态存储器。
        三、总结
        外国大公司起步早起点高,对此领域长期保持垄断地位,随着近年来国际形势的不断变化,我国越来越重视相关产业的发展,本文分析了EDA领域中全球专利申请所属地分布、主要申请人、主要技术构成以及主要IPC分布,今后可以快速获取相关技术发展动态,准确获取各主要申请人相关技术发展方向,准确把握技术发展方向并提高专利布局效率。
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