我爱免费 发表于 2025-9-28 20:58

AI PCBA 设计调研:6 款 EDA 工具效率对比,附高速信号避坑指南

作者:微信文章
作为硬件工程师,日常用 Altium Designer、PADs、Cadence 做 PCBA 设计时,总觉得 “自动布线” 这类辅助功能有点 “鸡肋”。如今 AI 大规模落地,传统 PCBA 设计会不会被智能化重构?今天做了下几款智能化PCBA设计EDA的简单调研。

一、核心结论:AI 在 PCBA 设计里,到底能做什么?


先明确 AI 对 PCBA 设计的实际价值:

1. 进度差明显,但突破口已现:AI 在硬件设计的智能化进度,比软件领域慢不少,但从 JITX 这类工具能看到关键变化 —— 用软件编程驱动硬件原理图、layout 设计的路径已经走通,这给 EDA 智能化打开了更多可能;

2. 大模型能当 “知识助手”:通用 AI 大模型对硬件设计常见注意点(比如电源去耦、EMC 防护)的归纳总结很实用,虽然偶尔有小错误,但梳理系统知识、搭建设计框架时能省不少力。

二、6 款 AI PCBA EDA 工具对比



1、Cadence Sigrity X Aurora:实时分析提效 40% 的 “老大哥”


作为 PCBA EDA 领域的老牌工具,它的 AI 能力集中在高速信号实时分析上:

1) 设计时能实时检查阻抗匹配、串扰问题,还能生成 S 参数验证高速差分对的插入损耗 / 回波损耗,这种 “数字孪生” 方法比传统 “布线后再仿真” 高效得多;

2) 官方给出的实际案例:用它做 MIPI 摄像头模块开发,效率直接提升 40%—— 不用反复修改后再验证,初期就能把风险控住。




2、Zuken AIPR:能适配设计风格的 AI 布线工具


自动布线不是新功能,但 Zuken 2023 年在 PCB West 发布的 AIPR,才是真・AI 驱动:

1) 核心能力:能根据个人或公司的设计风格、规则调整设置,还能补全关键信息(比如未标注的约束条件),帮你做更精准的 PCB 布局;甚至能通过 LLM 智能体预测电路功能、信号参数;

2) 要注意的坑:AI 在 PCB 领域的核心挑战是数据类型复杂 + 精度要求高,如果设计涉及极端场景(比如军工级精度),需要手动二次校验。

3、Siemens Xcelerator:靠 AI 防错的云协作工具


西门子新增的 PADS Pro Essentials 和 Xpedition Standard,把 AI 和云协作结合得很紧密:

1) AI 主要解决 “反复改设计” 的痛点:能预测你的设计意图,自动做日常布局(比如信号路由),优化算法比小团队里单个工程师更会管理约束,减少因设计失误导致的 costly 修订;

2) 实用功能:实时规则检查 + 集成 DFM(可制造性设计)验证 —— 初期设计就能符合生产要求,不用等工厂反馈再改。

4、Circuit Mind:秒级生成原理图的 “快节奏工具”


如果需要快速出原型、赶项目进度,这款 AI 平台很适合:

1) 核心效率:几秒钟内就能根据需求生成完整电路原理图 + BoM(物料清单),还会优化组件选择(综合考虑尺寸、成本、功耗、供货情况);

2) 输出超全:除了原理图和 BoM,还能出深度验证报告、FMEA(失效模式与影响分析)、降额分析、接口控制文档(ICD),甚至能导出主流 ECAD 软件兼容的文件;

3) 关键数据:原本要数周或数月的设计,现在秒级或分钟级就能完成,初创公司、大企业团队都能用。


它的发展路线也很清晰,未来能实现 “自动采购 + 交付组装板”(官方Roadmap):


5、DeepPCB:新手也能上手的 AI 布线软件


InstaDeep 开发的这款纯 AI 工具,是云原生设计,主打自动化布局布线:

1) 技术核心:用强化学习(RL)算法优化设计,能减少过孔数量,保证设计 100% 符合 DRC(设计规则检查);

2) 易用性强:不用专业知识也能做复杂电路板,上传文件、设置约束后,很快就能出初步或优化方案;

3) 兼容性:能通过 API 和现有设计工具无缝对接,支持远程团队协作 —— 适合新手练手,也适合专业人士提效。

6、JITX:用 VS Code 编程的 “设计模式革新者”


这款工具的核心不是 “快”,而是改变了 PCBA 设计的逻辑:

1) 操作方式:能用 VS Code 写代码来自动化生成电路板设计,比如定义板型、设置网络连接,都靠代码实现;

2) 实用能力:能自动做信号完整性(SI)约束、引脚分配,还能处理供应链问题 —— 如果组件缺货,会自动替换兼容型号;

3) 效率提升:设计周期能加速 2-30 倍,输出文件兼容 Altium 等主流 EDA 工具;

4) 认知刷新:虽然对熟手来说,初期不如传统 EDA “直观”(毕竟从 “拖元件连线” 变成了 “写代码”),但这种 “软件编程驱动硬件设计” 的模式,才是 AI 全自动化 PCBA 的关键方向。

这个工具有官方演示视频,我截了张使用中的界面,大家可以感受下,有兴趣的也可以看下面完整官方介绍视频。



完整官方介绍视频

https://docs.jitx.com/getting-started/quickstart-your-first-jitx-design.html

三、直接能用的 AI 提示词:PCBA 设计 Check List


以下是测试智能终端产品常用设计点的check list 提示词,有兴趣的同学可以丢给AI试试,实测发现豆包和GPT的回答差异很大,两种不同景象。

Prompt

1. 高速信号设计

涵盖所有常见接口:DDR4/DDR5、PCIe(含 M.2)、USB 3.x/USB4/Thunderbolt、DisplayPort、HDMI、SATA、MIPI(CSI/DSI)、千兆/万兆以太网、I2S/SPDIF、差分高速时钟。

• 原理图设计要点:电源域隔离、终端电阻、AC 耦合电容、串联阻抗匹配电阻的使用原则。

• 接口规范要求:阻抗控制、等长要求、AC 电容容值及摆放位置(发射端/接收端)、电源滤波方式。

• 常见错误与规避方法。

2. 电源与 IC 使用原则

• 不同 IC 电源的去耦、滤波、电感/电容选型原则。

• 电源域划分(核心电源、I/O 电源、模拟电源、DDR 电源等)。

• 电源时序要求(如 CPU/DDR/PMIC)。

3. 模拟电路设计

• 模拟音频、传感器、低速 ADC/DAC 接口的注意点。

• 接地方式(模拟地/数字地隔离与单点连接)。

• 噪声耦合避免方法(走线、滤波、隔离)。

4. 系统节能设计

• 电源拓扑结构:主电源、待机电源、Always-on 电源、充电电源。

• 休眠/唤醒逻辑(S0、S3、S4、S5 状态切换逻辑)。

• 动态调压、负载预测、低功耗模式下电源切换要点。

5. PCBA Layout 设计

• 高速信号走线规则:差分对等长、过孔控制、参考平面完整性。

• 电源布线:铜皮铺设、电流容量、过孔设计。

• 模拟与数字信号分区布线。

• 散热设计:热管、均温板、电池隔离。

6. EMC/ESD 设计

• ESD 防护器件(TVS、共模电感等)的选择与摆放原则。

• EMI/EMC 控制方法:滤波、屏蔽、接地策略。

• 常见干扰路径及对策。

7. 输出格式要求

• 按章节和子章节组织,层次清晰。

• 每一部分列出 检查项 + 原则说明 + 常见错误。

• 用条目式清单,适合评审时逐条核对。
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