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

 

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。

 

 

天乙EDA：高效、智能、易用

助力超导量子芯片快速迭代

 

2023年4月，量旋科技正式对外发布了量子芯片EDA天乙，旨在为研究人员和工程师提供高效、智能、易用的量子芯片设计和仿真工具。凭借天乙EDA高效智能的芯片设计能力，实现超导量子芯片的快速迭代和工艺优化。

 

经过研发团队的创新设计，量子芯片EDA——“天乙”取得了一系列突破：

首先，天乙EDA集成了智能化的全自动布线功能，可以有效避免手动布线繁琐耗时的过程，大大提升了设计人员的工作效率。为实现这一性能，量旋的工程师们，进行了多轮的参数迭代和设计优化，制定了合适的布线算法和策略，以实现全自动布线的高效和准确。

 

智能化的全自动布线功能

 

通过优化算法模型，天乙EDA能够自动分析电路拓扑结构、智能选择合适的连接方式，进而提高布线的质量和效率，提升芯片制造的成功率和可靠性。同时，通过优化线路连接方式，减少线路长度和面积占用，天乙EDA还能够帮助提高芯片的集成度，为超导量子芯片的设计应用，带来更大的灵活性。

 

其次，天乙EDA拥有丰富的超导量子芯片元器件库。用户可以根据设计需求，灵活修改元器件的参数，并且支持定制化的元器件设计，能够满足不同应用场景的设计要求。为此，产品团队投入了大量精力，对超导量子芯片的元器件进行了广泛收集整理，不断更新和完善元器件库，为用户提供最新的设计资源。

 

丰富的超导量子芯片元器件库

 

此外，天乙EDA拥有友好的交互界面，直观、简洁、响应迅速，降低了使用门槛。通过直观的图形界面和清晰的操作指引，设计人员能够快速上手并高效操作。

 

友好的交互界面

 

值得一提的是，此次发布的天乙EDA，是基于Web端的软件，用户可以随时随地通过网络访问使用，同时也方便多人协同和远程合作。

 

基于Web端访问使用

 

下一步：自动布线更智能

仿真平台全对接

 

未来，在天乙1.0的基础上，量旋的团队将继续丰富元器件库，开发更加智能的自动布线算法，并且实现与仿真平台的完全对接，以满足用户多层次的需求：

·  更加丰富的元器件库：涵盖更多类型的超导量子芯片元器件，将为用户提供更多的选择和灵活性，满足不同应用场景的需求。

·  更加智能化的自动布线算法：进一步提高布线的准确性和效率，帮助用户更好地优化芯片设计，提升性能和可靠性。

·  与仿真平台的完全对接：以实现更加全面的设计和验证能力，用户可以在同一环境下进行设计、仿真和验证，提高工作效率并确保设计的准确性。

 

我们相信，未来天乙EDA软件能以更快的速度进行迭代升级，在超导量子芯片及相关器件的设计中，发挥重要的作用，持续为用户提供性能强大的高质量芯片产品，成为科学研究和产品开发的得力助手，推进在人工智能、新能源材料、金融科技等领域的科研和应用。

 

 

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