Cadence培训课程体系（选修）

本课程体系结合企业实际人才需求与Cadence电子设计自动化技术发展路线，按照从芯片设计到系统验证、从前端综合到后端实现、从数字流程到模拟/混合信号设计、从PCB设计到多物理场仿真的完整知识体系分类，共分为六个技术专题。每个专题均结合Cadence官方工具链与工程实践。

专题目录

专题一：数字集成电路前端设计与综合

专题二：数字后端实现与物理验证

专题三：定制IC/模拟与射频电路设计

专题四：PCB与封装设计

专题五：系统级信号与电源完整性仿真

专题六：混合信号设计与验证

课程体系概述

Cadence是一家专注于电子设计自动化（EDA）的软件公司，其产品涵盖集成电路设计、封装设计、PCB设计及系统级仿真等多个领域。作为全球领先的EDA解决方案提供商，Cadence的工具广泛应用于从芯片设计到系统集成的完整电子设计流程。Cadence培训课程体系旨在帮助工程师掌握业界先进的EDA工具及设计流程，了解前沿技术动态，为集成电路行业培养创新型、复合型、应用型人才。

本课程体系参考了Cadence官方培训课程、大学计划教学套件、技术认证项目以及校企合作实训课程，按照从基础到高级、从通用到专业的进阶路径设计，确保课程内容的系统性、先进性和实用性。

 

专题一：数字集成电路前端设计与综合

培训目标

• 掌握数字集成电路前端设计流程与方法

• 能够进行RTL编码、仿真验证与逻辑综合

• 熟悉静态时序分析与时序约束

• 具备完整的前端设计能力

培训内容介绍

1. 数字芯片设计开发流程入门：数字集成电路设计概述，从RTL到GDSII的完整流程，前端设计与后端实现的分工，EDA工具在数字流程中的作用

2. 逻辑设计与数字仿真：Verilog/VHDL硬件描述语言基础，数字设计创建方法，功能仿真原理，测试平台编写，波形分析与调试

3. 逻辑综合入门：综合的基本概念，RTL到门级网表的转换，综合约束设置，面积、功耗、速度的权衡，Genus Synthesis Solution工具应用

4. 时序分析基础：时序路径概念，建立时间与保持时间，时钟特性，单元延迟与线负载计算，静态时序分析原理

5. 静态时序分析进阶：设置设计级和环境约束，应用时钟约束和外部延迟，路径异常设置，时序报告解读与分析，违例诊断与修复

6. 高级综合技术：多模多角配置，数据路径优化，物理综合流程，低功耗结构综合，可测试性设计约束

7. 逻辑等效性检查：等价性检查原理，Conformal Equivalence Checker应用，不同设计阶段的等效性验证，ECO后的等效性检查

8. 设计for测试：可测性设计概念，扫描链插入，自动测试向量生成，故障覆盖分析

9. 低功耗设计入门：功耗来源分析，低功耗设计技术，UPF/CPF编写，低功耗综合流程

10. 综合调试与优化：复杂设计综合问题调试，日志文件分析，时序违规修复，重定时技术应用，多bit单元推断

11. 前端设计项目实践：从设计规格到综合网表的完整流程，设计约束编写，时序收敛策略，设计文档编写

12. 综合实践：基于ARM Cortex-M0/M3内核的前端设计与综合完整流程

 

专题二：数字后端实现与物理验证

培训目标

• 掌握数字后端物理设计完整流程

• 能够进行布局规划、时钟树综合与布线

• 熟悉签收验证与芯片精加工

• 具备数字后端物理实现能力

培训内容介绍

1. 数字后端设计流程概述：从门级网表到GDSII的完整流程，Innovus工具平台介绍，设计数据准备，库文件设置

2. 布局规划入门：芯片尺寸确定，I/O单元放置，宏单元布局，模块划分，布局规划对后端设计的影响

3. 电源规划入门：电源网络设计，电源环与电源条线，IR压降考虑，电迁移分析，电源完整性基础

4. 标准单元摆放：自动布局原理，时序驱动的布局，拥塞控制，布局优化，密度平衡

5. 时钟树综合：时钟树结构设计，时钟缓冲器插入，时钟偏移控制，时钟树优化，CTS后的时序分析

6. 布线技术：全局布线与详细布线，布线资源分配，串扰避免，布线拥塞处理，布线优化

7. 寄生参数与延迟计算：寄生参数提取原理，SPEF文件生成，延迟计算，标准延迟格式

8. 静态时序分析与优化：Signoff时序分析基础，Tempus工具应用，时序约束验证，建立/保持时间违例修复

9. 信号完整性分析：串扰噪声分析，IR压降分析，电迁移检查，信号完整性对时序的影响

10. 物理验证与芯片精加工：设计规则检查，版图与原理图一致性检查，天线效应检查，密度检查，填充单元插入

11. 低功耗后端设计：多电压域实现，电源开关单元插入，电平转换器插入，低功耗单元库选择，低功耗设计验证

12. 综合实践：从网表到GDSII的完整后端实现流程，基于ARM Cortex-M7的低功耗设计项目

 

专题三：定制IC/模拟与射频电路设计

培训目标

• 掌握模拟/混合信号IC设计流程

• 能够使用Virtuoso平台进行电路设计与仿真

• 熟悉版图设计与物理验证

• 具备定制IC设计能力

培训内容介绍

1. 定制IC设计流程概述：Virtuoso平台介绍，模拟/混合信号设计流程，工艺库设置，设计环境定制

2. 电路原理图设计：原理图编辑器使用，器件调用与参数设置，信号连接，层次化设计，设计规则检查

3. 模拟仿真分析：Spectre仿真器使用，DC分析、AC分析、瞬态分析、噪声分析、参数扫描，仿真结果后处理

4. 版图设计基础：版图设计概念，工艺层理解，设计规则约束，版图编辑器使用，基本器件版图

5. 版图设计技巧：自动命令应用，布线拉伸技巧，搜索助手应用，版图生成与修改，层次化版图设计

6. 物理验证：DRC检查设置与运行，LVS检查设置与运行，ERC检查，PERC可靠性检查，FastXOR版图对比

7. 寄生参数提取：Quantus提取工具应用，寄生参数提取设置，提取精度控制，后仿真网表生成

8. RF设计技术：射频电路设计考虑，电磁兼容性，衬底耦合，RF仿真与分析

9. 可靠性设计：电迁移分析，自热效应，天线效应避免，闩锁效应防护，ESD保护设计

10. 克隆与同步技术：克隆单元创建，同步行为分析，Modgen应用，重复性版图高效设计

11. 工程变更命令：ECO流程，网表与引脚名更新，版图ECO修改，ECO验证

12. 综合实践：运算放大器/锁相环/PLL的完整定制IC设计流程

 

专题四：PCB与封装设计

培训目标

• 掌握PCB设计完整流程与方法

• 能够进行原理图设计、PCB布局布线与生产文件输出

• 熟悉封装设计与协同设计技术

• 具备PCB与封装协同设计能力

培训内容介绍

1. PCB设计流程概述：Allegro PCB Designer平台介绍，从原理图到生产文件的完整流程，设计数据准备，库管理

2. 原理图设计流程：Capture CIS原理图编辑器使用，元器件放置，电气连接，网络标签，ERC检查，网表生成

3. 元器件库开发：原理图符号创建，PCB封装设计，焊盘设计，3D模型关联，库管理规范

4. PCB布局设计：板框定义，层叠设置，模块化布局，关键器件布局，设计规则设置，布局优化

5. PCB布线技术：交互式布线，差分对布线，等长布线，扇出设计，覆铜与电源平面，布线优化

6. 高速PCB设计：信号完整性考虑，阻抗控制，串扰避免，高速接口布线

7. 约束管理器应用：物理约束、间距约束、电气约束设置，差分对约束，等长约束，区域规则

8. 封装设计基础：IC封装类型，封装基板设计，引线键合与倒装焊，封装与PCB协同

9. 生产文件输出：Gerber文件生成，钻孔文件输出，装配图生成，BOM输出，ODB++格式

10. 设计检查与验证：设计规则检查，可制造性检查，信号完整性检查，电源完整性检查

11. 封装-PCB协同设计：协同设计流程，数据交换格式，同步设计方法，约束传递

12. 综合实践：高速PCB完整设计项目，从原理图到生产文件的全流程

 

专题五：系统级信号与电源完整性仿真

培训目标

• 掌握信号完整性（SI）与电源完整性（PI）基本理论

• 能够使用Sigrity平台进行SI/PI仿真分析

• 熟悉三维电磁场仿真与热分析

• 具备系统级SI/PI设计优化能力

培训内容介绍

1. SI/PI设计概述：信号完整性基础，电源完整性基础，系统级SI/PI挑战

2. Sigrity Aurora设计规则开发：高速设计规则创建，布线前分析，拓扑探索，电气约束集生成

3. PCB布线前分析：拓扑结构创建与提取，解空间分析，阻抗计算，串扰分析，设计规则验证

4. PCB布线后分析：布线后板级分析，工作流管理器应用，阻抗分析，串扰分析，IR压降分析

5. 电源完整性分析：PowerDC应用，静态IR压降分析，电流密度分析，电源分配网络阻抗分析

6. 去耦电容优化：电容模型创建与编辑，电容选择优化，PDN阻抗优化，成本与性能平衡

7. 电-热协同仿真：Celsius Thermal Solver应用，PCB与封装数据导入，边界条件设置，稳态与瞬态电热协同仿真

8. 三维散热器建模：3D散热器创建，散热器参数设置，CFD流动分析，风扇与机箱散热影响

9. 系统级SI分析：SystemSI应用，并行总线与串行链路分析，块级建模方法，布线前后仿真

10. 三维电磁场仿真：Clarity 3D求解器应用，PCB与中介器模型导入，端口设置，三维电磁场仿真，S参数提取

11. 宽带SPICE建模：宽带SPICE模型生成，S参数转换，等效电路创建，模型验证

12. 综合实践：完整系统级SI/PI分析项目，从设计规则开发到三维电磁仿真的全流程

 

专题六：混合信号设计与验证

培训目标

• 掌握混合信号（Mixed-Signal）设计方法

• 能够进行数模混合仿真与验证

• 熟悉数模接口设计与建模技术

• 具备混合信号系统设计能力

培训内容介绍

1. 混合信号设计概述：混合信号IC特点，数模混合设计挑战，混合信号设计流程，EDA工具链

2. 数模接口设计：模拟与数字接口类型，电平转换，ESD保护，数模分区策略，衬底噪声隔离

3. 混合信号仿真技术：数模混合仿真原理，仿真器配置，模拟与数字仿真器协同，仿真性能优化

4. 行为级建模：Verilog-AMS建模基础，真实行为模型创建，模拟行为描述，模型验证

5. 数据转换器设计：ADC/DAC架构选择，数模转换器设计考虑，转换器建模，性能仿真与验证

6. 锁相环设计与验证：PLL架构与工作原理，PLL各模块设计，PLL行为建模，PLL噪声分析与仿真

7. 混合信号验证方法：验证计划制定，验证环境搭建，功能覆盖分析，数模混合验证流程

8. 寄生参数影响分析：寄生参数提取，寄生对混合信号性能影响，后仿真验证，设计优化

9. 混合信号版图设计：数模混合版图布局，匹配设计，隔离技术，噪声抑制，版图后验证

10. 测试与测量：混合信号IC测试挑战，可测试性设计，测试接口，性能测量方法

11. 混合信号项目实践：典型混合信号项目完整设计流程，从规格定义到硅验证

12. 综合实践：完整混合信号IC设计验证项目

 

课程学习路径建议

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