产品揭秘丨量子EDA天乙：高效、智能、易用的量子芯片设计工具

2023.07.20 · 企业新闻超导量子芯片量子芯片量子比特

在之前的文章中，我们介绍了量旋科技第一代标准化、量产型的超导量子芯片——少微。高性能量子芯片的诞生，离不开先进的量子EDA软件。除了需要独特的量产制造工艺和生产线，领先的量子EDA软件，也是实现量子芯片的高性能和快速升级迭代的关键。

芯片设计至关重要，

量子EDA软件面临诸多挑战

一般来说，设计一个芯片的难度，不亚于制造一个芯片。

制程越先进，制造和研发的费用就越高昂。而为了尽量减少流片失败造成的成本损失，在芯片设计中最为重要的环节之一，就是通过EDA软件对芯片进行仿真测试，进而确认芯片的功耗、噪声、散热、静电等问题，不允许有丝毫差错。

在芯片发展的早期，由于电路结构尚不复杂，工程师是通过手工方式绘制线路版图。然而这种方式耗时耗力且容易出错，因此，随着时代的发展，EDA软件应运而生。EDA软件是电子设计自动化（Electronics Design Automation）的简称，是芯片设计的必备工具，也是芯片产业链上除了光刻机外的另一个“卡脖子”环节。

自上世纪八十年代诞生以来，EDA软件大大降低了超大规模集成电路的设计难度，通过EDA软件，工程师只需将芯片的设计语言编译成逻辑电路，然后再进行调试即可。正如文档编辑需要Office，图片编辑需要Photoshop一样，利用EDA软件平台，芯片开发者才能够进行电路设计、性能分析，进而生成芯片电路版图。

可以说，没有EDA软件，一款芯片就不可能被制造出来。

量子芯片EDA天乙

量子EDA软件，主要是针对量子芯片的设计自动化软件，用户通过在软件中输入参数，模块化、自动化生成想要的芯片布局，用代码来替代芯片设计中重复、繁琐的工作，从而提高芯片设计的效率和速度。

然而由于涉及复杂的电路布线、元器件库的完善程度、设计流程的效率高低，量子芯片EDA的研发，面临着许多普遍的技术难点，对这些问题的处理，也决定了一款量子EDA产品的效能：

第一，电路布线复杂。由于量子电路的高度复杂和严格的物理限制，有效而准确地布线变得极其困难。量子比特之间的相互连接，必须精心规划和设计，以确保信号传输的可靠性和稳定性。然而，随着量子芯片规模的不断增大，量子比特数量的进一步增加，某种程度也加剧了布线的复杂度。因此，高效智能的自动布线工具，就显得非常重要。

第二，元器件库不完善。量子芯片所需的元器件，具有高度特殊化和定制化要求，包括超导线、谐振器、耦合器等。然而，目前大多数产品中，可用的元器件库仍然相对有限，无法满足设计中的多样性和灵活性需求，进而限制了设计师的选择创新空间。

第三，设计流程低效。一般来说。量子芯片的设计流程，通常需要进行多次迭代和优化，涉及到布局、布线、仿真、验证等多个环节。然而，传统的设计工具和流程，往往不够高效和集成，导致设计过程耗时且复杂，也制约了整体的工作效率和设计周期。