40多年前的一篇论文，如何引发EDA工具革命？
EDA全称是Electronic design automation，也就是电子设计自动化，是指利用计算机辅助设计（CAD）软件，来完成超大规模集成电路（VLSI）芯片的功能设计、综合、验证、物理设计（包括布局、布线、版图、设计规则检查）等流程的设计方式。
EDA工具素有“芯片之母”的美誉，是芯片制造最上游的产业，是衔接集成电路设计、制造和封测的关键纽带，对行业生产效率、产品技术水平都有重要影响。
EDA工具的市场大概只有百亿美元，却催生撬动4千亿的电子信息市场，进而带动40万亿数字经济市场。在这样的结构下，一旦最下端的EDA受到冲击，会让EDA电路、电子信息以及数字经济的产业结构发生很大变化，对整个社会的影响不可估量。
那么，EDA工具从何而来？它又经历了怎样的演变历程？让我们走进EDA的芯历史第一期之EDA工具演变的四大阶段。
【EDA工具发展四个阶段】
实际上，在EDA之前，集成电路是手工设计的，伴随集成电路规模逐步扩大和电子系统日趋复杂，EDA才发展成自动化工具，并逐渐商业化成熟。总的来看，EDA工具的发展大概经历了四个阶段。
第一阶段：计算机辅助设计（CAD）阶段。20世纪70年代，由于芯片复杂度低，芯片设计人员可以通过手工操作完成电路图的输入、布局和布线。70年代中期，可编程逻辑设计技术的出现使得芯片设计自动化成为可能，交互图形编辑、晶体管版图设计、规则检查等功能提升了芯片设计的自动化程度。这一时期内出现的比较知名的厂商有Applicon、CALMA、ComputerVision等。
第二阶段：计算机辅助工程（CAE）阶段。20世纪80年代，EDA 技术进入发展和完善阶段，推出的EDA工具以逻辑模拟、定时分析、故障分析、自动布局和布线为核心，重点解决功能检测等问题，利用这些工具，设计师能在产品制作之前预知产品功能和性能。到了80 年代后期，EDA 工具已可以进行设计描述、综合与优化和设计结果验证。
在这里，值得着重介绍的是，EDA 技术真正的突破出现在1980年。这一年，加州理工学院教授Carver Mead和帕洛阿尔托研究中心的程式设计师Lynn Conway共同发表了一篇具有划时代意义的论文《超大规模集成电路系统导论》（Introduction to VLSI Systems），这成为电子设计自动化发展的重要标志事件。
为何这么说？主要是由于这篇论文提出了通过编程语言来进行芯片设计的新思想，从而启发了VHDL和Verilog等工具的诞生。使用编程语言进行芯片设计进一步降低了芯片设计师工作的复杂程度，是 EDA 商业化中的重要推动力。直至今日，尽管所用的语言和工具仍然不断在发展，但是通过编程语言来设计、验证电路预期行为，利用工具软件综合得到低抽象级物理设计的这种途径，仍然是数字集成电路设计的基础。
与此同时，这期间发生了一件相当重要的事情——商业专用集成电路或ASIC行业也诞生了。随着VLSI Technology和LSI Logic等公司开创的ASIC业务的出现，对自动化芯片模拟、设计和验证工具的需求变得更加普遍，这一发展催生了许多新公司来满足这一需求，EDA真正应运而生。
第三阶段：电子系统设计自动化（EDA）阶段。20世纪90年代，随着芯片设计流程的标准化发展以及集成电路设计方法论的完善，EDA 芯片设计工具百花齐放：可编程逻辑阵列、标准单元库、全/半定制设计、专用集成电路设计等。
也正是在这一阶段内，Synopsys、Cadence 和 Mentor（现为Siemens EDA）迅速兴起，成为EDA领域的领军企业，这一三足鼎立的竞争格局延续至今。
第四阶段： EDA进入快速发展阶段。2000年前后，在仿真验证和设计两个层面支持标准硬件语言的EDA软件工具功能更加强大，更大规模的可编程逻辑器件不断推出，系统级、行为级硬件描述语言趋于更加高效和简单。
目前EDA工具已能对集成电路的设计、制造、封装等环节实现全覆盖，应用于包括模拟电路、数字电路、FPGA、PCB、面板等多个领域。
EDA对现代集成电路产业意义重大，它不仅极大地降低了芯片的设计成本，使大规模的复杂电路设计成为现实，同时也推动IP生态的丰富，EDA技术与现代先进工艺的结合更是为集成电路性能提升、尺寸缩减带来新的发展机遇。
现如今，几乎所有芯片设计公司都离不开EDA软件，如果没有它，高通、华为、苹果等一系列芯片厂商都将无法研制新的芯片，完成芯片迭代升级。
那么，Synopsys、Cadence和Mentor三大EDA公司究竟是如何发展壮大，成为业内领头羊的？它们的成长又有着怎样的传奇？
敬请期待EDA芯历史第二期，《疯狂并购，“EDA大鳄”养成记》。
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