1. 项目背景与动机
EDA(电子设计自动化)工具链是芯片设计领域的基础设施,长期以来被Synopsys、Cadence和Siemens EDA三大国际巨头垄断。虽然近年来国内涌现了不少EDA初创企业,但绝大多数仍然基于传统的Verilog/VHDL硬件描述语言和英文开发环境。我们团队决定走一条差异化路线:开发一套完全基于中文的EDA工具链,从硬件描述语言到最终版图生成的全流程解决方案。
这个项目的核心价值在于:
- 降低中文母语工程师的学习门槛
- 探索硬件描述语言的本土化表达
- 构建完全自主可控的技术栈
- 为国产EDA生态提供新的可能性
目前我们已经完成了工具链的核心功能开发,并率先发布了macOS ARM64(Apple Silicon)平台的图形化试用版本。这个版本特别针对M1/M2/M3/M4芯片的Mac设备进行了优化,后续会逐步适配Intel Mac以及Windows/Linux平台。
2. 技术架构解析
2.1 整体工具链设计
"女娲"EDA工具链采用模块化设计,主要包含以下核心组件:
-
前端设计层:
- 女娲语言编译器
- 可视化编辑器
- 语法检查工具
-
中间处理层:
- 逻辑综合引擎
- 优化器
- 时序分析器
-
后端实现层:
- 布局布线工具
- DRC检查器
- GDSII生成器
这种分层架构使得各模块可以独立演进,同时也便于团队协作开发。我们在设计时特别考虑了可扩展性,未来可以方便地集成更多功能模块。
2.2 女娲语言特性详解
女娲语言是我们设计的核心创新点,它具有以下显著特点:
-
全中文关键字系统:
- 基础结构:
模块、输入、输出、连线 - 控制流:
当、如果、否则、选择、默认 - 运算符:
赋值、与、或、非
- 基础结构:
-
独特的数字表示法:
- 支持八卦数字字面量表示法
- 示例:
0t坎离表示十进制42(坎=2,离=3,2×8+3×2=42) - 这种表示法既具有文化特色,又能减少位宽混淆
-
高级抽象能力:
- 参数化模块设计
- 生成语句(类似Verilog的ge
