一、CAD工具

　考慮到性能和設(shè)計(jì)時(shí)間限制，利用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)工具使設(shè)計(jì)過(guò)程的某些部分實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的設(shè)計(jì)過(guò)程自動(dòng)化是創(chuàng)建芯片的唯一實(shí)用方法。有效完成后，使用計(jì)算機(jī)自動(dòng)化設(shè)計(jì)有助于解決所有三個(gè)問(wèn)題：

　計(jì)算機(jī)程序可以比人類(lèi)更有效地分析成本權(quán)衡，因?yàn)樵诮o定明確定義的任務(wù)時(shí)，它們比人類(lèi)更有條理并且工作速度更快。當(dāng)不全神貫注于特定設(shè)計(jì)步驟的細(xì)節(jié)時(shí)，處理多個(gè)抽象級(jí)別會(huì)更容易。

　二、設(shè)計(jì)作品

　根據(jù)它們管理的設(shè)計(jì)任務(wù)，可以對(duì)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)工具進(jìn)行分組。最簡(jiǎn)單的CAD工具包含設(shè)計(jì)條目，例如交互式原理圖繪制軟件。雖然它們經(jīng)常使修改設(shè)計(jì)變得更容易，但設(shè)計(jì)輸入工具不執(zhí)行任何設(shè)計(jì)工作；相反，他們?yōu)槠渌绦虿东@機(jī)器可讀形式的設(shè)計(jì)。

　三、分析驗(yàn)證

　分析和驗(yàn)證工具更加有效。例如，通過(guò)Spice電路模擬器求解控制電路如何隨時(shí)間對(duì)輸入波形作出反應(yīng)的微分方程。盡管許多分析工作太具有挑戰(zhàn)性而無(wú)法手動(dòng)完成，但此類(lèi)工具不會(huì)指導(dǎo)更改電路以使其按照的意愿運(yùn)行。

　四、合成

　綜合工具采用更高層次的描述并將其轉(zhuǎn)化為較低抽象度的設(shè)計(jì)。一些用于版圖綜合的算法可以根據(jù)電路描述創(chuàng)建版圖。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)并不是萬(wàn)靈藥。營(yíng)銷(xiāo)手冊(cè)無(wú)法轉(zhuǎn)化為成品IC設(shè)計(jì)，預(yù)計(jì)它們將來(lái)也無(wú)法做到這一點(diǎn)。設(shè)計(jì)師將始終需要開(kāi)發(fā)創(chuàng)新設(shè)計(jì)并完成算法無(wú)法處理的細(xì)微差別的設(shè)計(jì)工作。

　最強(qiáng)大的綜合和分析工具在某種程度上受限的設(shè)計(jì)模型下工作；因此，分層設(shè)計(jì)和設(shè)計(jì)抽象對(duì)CAD工具和對(duì)人同樣重要。雖然CAD工具在設(shè)計(jì)過(guò)程的某些方面可能是有益的，但具有解決單一設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)所需的深入理解的算法通常缺乏平衡多個(gè)要求所需的信息廣度。

　五、輔助工具

　為了發(fā)揮最大作用，人類(lèi)設(shè)計(jì)師必須謹(jǐn)慎使用CAD工具。然而，由于它們是處理大規(guī)模集成電路設(shè)計(jì)所涉及的復(fù)雜性的唯一方法，因此CAD工具是未來(lái)IC設(shè)計(jì)的重要組成部分。在設(shè)計(jì)具有100,000個(gè)甚至1億個(gè)晶體管的手動(dòng)芯片時(shí)，選擇的數(shù)量讓設(shè)計(jì)人員不知所措。并非每個(gè)選項(xiàng)都同樣重要；有些可能會(huì)稍微改變芯片的尺寸和速度，而另一些可能會(huì)顯著改變其價(jià)格。

　通過(guò)專(zhuān)注于錯(cuò)誤的選擇，設(shè)計(jì)師冒著產(chǎn)生事后難以解決的問(wèn)題的風(fēng)險(xiǎn)。通過(guò)自動(dòng)化特定的設(shè)計(jì)步驟，CAD工具使設(shè)計(jì)人員能夠快速放棄不重要的選擇，并專(zhuān)注于芯片的關(guān)鍵問(wèn)題。

　例如，長(zhǎng)線路可能會(huì)導(dǎo)致過(guò)度延遲、消耗更多功率并使設(shè)備受到串?dāng)_。然而，在手動(dòng)設(shè)計(jì)器件時(shí)，可能很容易錯(cuò)過(guò)這個(gè)單一連接，并且直到芯片從制造返回時(shí)才會(huì)發(fā)現(xiàn)故障。在研究一個(gè)問(wèn)題的答案導(dǎo)致另一個(gè)問(wèn)題的產(chǎn)生的復(fù)雜場(chǎng)景時(shí)，例如當(dāng)縮短一根電線導(dǎo)致其他電線加長(zhǎng)時(shí)，CAD工具是必不可少的。使用通過(guò)芯片分析延遲的計(jì)算機(jī)可以發(fā)現(xiàn)此類(lèi)問(wèn)題。當(dāng)兩個(gè)限制競(jìng)爭(zhēng)時(shí)，問(wèn)題可能沒(méi)有直接的答案。

　加快一個(gè)設(shè)計(jì)組件的速度可能會(huì)使另一部分變得過(guò)于龐大和緩慢。通過(guò)分析方法來(lái)評(píng)估選項(xiàng)的成本和綜合方法，使能夠快速開(kāi)發(fā)出問(wèn)題的候選解決方案，CAD工具可以幫助解決這些問(wèn)題。設(shè)計(jì)滿足多種成本的系統(tǒng)需要對(duì)候選設(shè)計(jì)進(jìn)行評(píng)估，因?yàn)椴荒芡ㄟ^(guò)簡(jiǎn)單地提高每個(gè)組件的性能來(lái)優(yōu)化完整的系統(tǒng)。使芯片的部分在隔離狀態(tài)下盡可能快地運(yùn)行并不能保證芯片會(huì)盡快運(yùn)行。通過(guò)使用CAD工具來(lái)建議和分析解決方案，可以研究比手動(dòng)研究更大的問(wèn)題。