@benmaowang 上面的讨论都跳过了电路设计很重要的一步：仿真。以下仿真工具逐级精细。

CA 级别的是 Proteus ，可以方针基础逻辑，时序和频率。

板级仿真的有 Altium Designer 和其他 PCB 仿真工具，考虑布线和分布参数。

电路级仿真的有 OrCAD 的 Capture 系列，其核心方程是电路理论基础的那些个，用回路电流和节点电压那些个东西，加上阻抗微分方程，列个稀疏矩阵，带上元件描述就叫做“网表(netlist)”。基于网标的仿真内核叫作 SPICE （起初由伯克利制订），这里是假设电路元件分立的 PSpice 。在 OS X 平台上也有 MacSpice 和 LTSpice 等，供勤奋的果粉使用。

芯片级仿真的是 HSpice 系列。 HSpice 是考虑分布参数，考虑芯片的器件、版图、材料的 Spice 衍生产品， H 代表 Hybrid ，即混合参数仿真。 HSpice 主要有 Synopsys 家的 HSpice 和 Cadence 家的 SPECTRA 。 HSpice 的集成电路器件参数集合叫作工艺库，由半导体制造厂商（如 TSMC 台积电和 SMIC 中芯国际）提供。

器件级仿真的是 TCAD 系列。 TCAD 考虑半导体中五至六个基本物理方程（连续性方程是重中之重）以及繁多的材料参数（晶格常数与布拉格点阵、能带、缺陷、各种势），采用类似力学中的 ANSYS 软件的网格划分求解电学量。在这个层级，可靠性物理显得重要，如果要进行 MEMS 器件研制还需要考虑力电两种应力（用 COMSOL 之类的软件）。主流软件有 Synopsys 家的 Sentaurus 和 Silvaco 家的，以及 Medici 等等。新器件（如 20nm 以下的 FinFET ）的开发主要在英特尔、三星、台积电等大厂完成。 TCAD 最初的程序来自 MIT 和 ETHZ （苏黎世理工）。此等级的仿真可以与芯片级仿真接驳，几家主流厂商均提供了软件接口，来进行诸如 FPGA 的 SEU 特性之类的研究。

其实还可以加一层，就是材料和冶金。这方面是我国最差的地方……扯远了。

以上概括了电路设计行业的仿真设计情况。在众多同学都已经玩 CUDA 搞人工智能、 EE 都转 CS 的大背景下，本帖中对电路设计感兴趣的小伙伴真是难能可贵。