从三年前美国对华为开始禁运，到近日对特定类型EDA软件出口限制的精准打击，EDA卡脖子的紧张情绪一直在蔓延。然而，我们总是将眼光聚焦于IC设计环节的EDA工具，殊不知国内芯片设计企业有几千家，而电子系统级设计公司的规模却有百万级别。这意味着PCB板级的EDA工具应用更为广泛，同样需要得到重视，在创新中寻找国产替代，甚至全球性升级的空间。
在这样的大背景下，在由AspenCore主办的2022国际集成电路展览会暨研讨会（IIC）期间，侠为电子面对PCB板级市场，发布了一款原理图设计工具——侠为在线设计平台。
对标Altium，侠为电子是一家怎样的公司？
侠为电子成立于2019年9月，核心团队17人，均来自国内外著名EDA公司和电子产品公司。
侠为电子是一家专注于EDA软件研发，致力于为IC设计公司、电子系统设计公司提供高性能、通用、全流程的软件解决方案的企业。
侠为电子的软件产品涵盖电路原理图设计、电子物理版图设计、系统级封装设计（SiP）、系统级仿真、电子元器件库管理等领域，目前的主要产品是：基于云原生技术的板级EDA的全流程方案，对标EDA公司Altium。
图 | 侠为电子创始人、董事长 罗晶
侠为电子的软件可以应用于各种产品，包括消费电子、汽车电子、医疗电子、工业控制电子、通用计算机与人工智能、通讯电子等领域。用侠为电子创始人、董事长罗晶先生的话来讲，就是：“只要需要用电的产品，它都需要电路板，就可以用到侠为电子的产品。而侠为电子的目标是构建供应链大数据驱动的数字化电子设计平台，同时提供单机版Schematic电子设计原理图和PCB版图设计软件，实现PCB设计软件全流程国产替代方案”。
“侠为在线设计平台”有何特色？
据罗晶介绍，侠为电子本次推出的“侠为在线设计平台-原理图设计”是一款基于侠为原理图设计软件的平台型工具，侠为在线设计平台可以实现工程管理、团队协作等云端功能。工程管理功能支持对工程做版本的控制、附件的管理，并支持Wiki功能，方便处理相关的文档工作；团队协作功能支持如审核、分享、批注、实时协作。此外，侠为在线设计平台还可提供第三方服务接口，方便客户接入供应链资源，让研发设计更高效。
图 | HeroSCH原理图设计工具界面示意图
目前，侠为在线设计平台可以满足现有最常见的电子产品设计要求，系统兼容Windows，最多可支持32层板设计，版图设计与HeroPCB 设计工具同步。
我们知道，在版图设计过程中，手工布线往往要花费工程师大量的时间，而这款原理图工具具有自动布线的功能，不仅可以实现常见的45度布线，还可以实现任意角度布线，再匹配人工布线进行调整，效率是纯人工操作的10-20倍，并且布通率方面接近手工效果。
罗晶给我们举了个例子：一个有8684个网络数、16个布线层的系统，如果采用纯人工布线的方式，两班倒需要至少3个星期，而采用侠为电子的自动布线工具，在保障100%布通率的情况下，则可以将时间缩短至8.3小时。
图 | 板级EDA原理图软件产品已有主要功能和性能
下面总结了“侠为在线设计平台-原理图设计”产品的一些特点：
SaaS模式
多人在线协同
工程版本管理
多层次原理图设计
支持多人协作设计
支持超大型的设计
规则检查及报告
绘图页面与窗口并存，便于修改错误
可单击对应错误坐标位置定位到原理图
网表(Netlist)生成
可与原理图进行交互式设计
支持第三方PCB软件网表格式
高效编辑机制
智能化Drag功能
拖动目标自动对齐格点
器件清单(BOM)生成
支持BOM比较
支持用户自定义模板导入
瞄准供应链与数字化需求，侠为电子将向EDA 4.0挺进
事实上，板级EDA工具自1970年以来，经历了4个版本的迭代，每一次迭代都伴随着集成电路行业向前迈进的一大步。
1970-1990年：PCB 1.0
最早的板级EDA软件还是CAD工具，我们称之为PCB 1.0版本，只有简单的PCB版图设计连线功能，它实现了从手工PCB画图到计算机辅助画图的过渡，采用的是基于网格的布线算法，没有自动化能力，但也完全可以满足当时的消费电子产品设计所需，典型的代表工具有PADS/PCAD、EagleTango/Protel、CadstarPCB、BoardStation等。
1990-2000年：PCB 2.0
到了90年代，由于电子产品越来越复杂，亟需PCB板级软件的升级支持，重点就是需要有制造化的能力。这一代产品的特点是具有全局自动布线、交互布线中的自动化版图编辑能力，其中的核心能力是提供自动化布线能力来提高密度PCB板的布通率和布线效率，需要有高性能基于形状的无网格布线算法，从而实现了从ECAD到EDA的跨越，我们称之为PCB 2.0版本。典型的代表工具有Kicad、PowerPCB、Veribest、ZukenCR5000、AllegroPCB等，这些工具适用于工业控制、汽车电子等场景。
2000-201X年：PCB 3.0
2000年以后，电子产品和芯片都变得更复杂了，它不仅需要有自动化的设计能力，还需要有非常强的约束管理，这样才能保证电子产品的性能和稳定性。这一代产品的特点是高速、高密度PCB对布线质量的要求，除了提供高性能的自动布线能力之外，还需要有复杂而全面的约束管理工具来配合版图布线编辑与布线，核心能力是在自动化的基础上提供布线质量乃至于可制造性质量的控制，我们称之为PCB 3.0版本。典型的代表工具有Allegro PCB、Expediton PCB、Zuken CR8000等，这些工具适用于计算机、通信电子、人工智能等场景。
201X-2035年：PCB 4.0
近两年，芯片供应链的紧张让产业界意识到PCB 3.0中涉及到的约束管理实际上都是技术性的约束，比如芯片的电压、性能等，但在电子产品大规模的生产和销售过程中，我们发现供应链的稳定度正在影响整个企业产品的生存和发展。因此，未来对供应链的约束也将被放进设计中，包括芯片的价格、供货周期和供货稳定度等，这样才能保证产品长线发展，我们称这一类供应链大数据驱动的PCB设计为PCB 4.0版本。
图 | 板级EDA软件的技术发展阶段及应用场景
把电子设计的约束管理从技术指标层面提升到全局供应链和数字化层面，国内有嘉立创在做这样的事情，最典型的例子是西门子EDA，而这也是侠为电子重点要突破的地方。
罗晶表示：“目前，侠为电子已经完成了PCB 2.0水平软件的迭代，可以提供完整的EDA软件包，包括PCB板图、库管理、自动布线等；2022年的目标是要提升PCB的能力，也就是将PCB 2.0提升到PCB 3.0的水准；2023年的目标是对标西门子电子系统，基于已经实现的PCB板级的EDA能力，去重点研发供应链整合与数字化的EDA平台。”
图 | HeroEDA当前开发状态与产品路线
写在最后
PCB板级EDA是电子产品相关行业发展的基石，在走向PCB 4.0的过程中，国产EDA厂商将面临巨大的挑战，包括技术层面的，还有国内盗版横行之下的用户付费难度等，任重而道远，但中国的EDA创业者具备用少量的资源，通过十分之一的时间，去完成国外同等水平要很长时间才能完成的一件事的坚韧意志，所以时间会验证一切。
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