반도체 칩 설계에 있어 EDA(전자 설계 자동화) 툴은 설계 품질과 효율성을 결정짓는 핵심 요소입니다. 이 중에서도 Cadence와 Synopsys는 업계 표준으로 가장 많이 사용되는 툴입니다. 이 글에서는 칩 설계의 전 과정에서 두 툴이 어떻게 활용되는지 비교하고, 각 툴의 강점과 차별점을 실무 관점에서 분석해드립니다.
Cadence의 설계 툴 구성과 특징
Cadence는 반도체 설계 전반에 걸친 종합적인 EDA 툴을 제공합니다. 특히 아날로그/디지털 혼합신호 설계, 레이아웃 설계, 검증, 시뮬레이션까지 폭넓은 기능을 갖추고 있어 국내외 대기업과 팹리스에서 널리 사용되고 있습니다. Cadence의 대표 툴로는 Virtuoso, Spectre, Innovus, Genus, Tempus, Pegasus 등이 있으며, 각각의 설계 단계에서 역할을 나누어 수행됩니다. - Virtuoso: 트랜지스터 수준의 아날로그/디지털 회로 설계 및 레이아웃 작성 - Spectre: 정밀한 아날로그 회로 시뮬레이션 - Genus / Innovus: 논리합성과 PnR(Place & Route) 자동화 - Tempus: 타이밍 분석 및 검증 - Pegasus: DRC/ERC 등 물리적 검증 자동화 Cadence는 GUI 기반의 직관적인 환경을 제공하며, 라이브러리 관리, 커스텀 레이아웃 지원, Cross-Probing 등 설계자 편의 기능이 뛰어납니다. 또한 최근에는 Cerebrus라는 AI 기반 최적화 툴을 통해 RTL부터 GDS까지 설계 효율을 대폭 향상시키는 기능도 탑재되었습니다. Cadence는 특히 아날로그 및 커스텀 설계 분야에서 강점을 가지며, 초미세 공정에서의 Layout 설계 지원이 뛰어나기 때문에, 파운드리와의 호환성도 매우 높습니다.
Synopsys의 강점과 실제 활용 영역
Synopsys는 주로 디지털 설계 및 검증 분야에서 높은 점유율을 가진 툴입니다. RTL 설계, 합성, 타이밍 분석, 검증 자동화에 특화되어 있으며, 대형 칩 개발 시 강력한 성능을 발휘합니다. 대표 툴로는 다음과 같은 것이 있습니다: - Design Compiler: RTL을 게이트 수준으로 변환하는 논리합성 툴 - IC Compiler II: 레이아웃 생성 및 배치, 배선 설계 - PrimeTime: 정적 타이밍 분석(STA) 툴 - VCS: 논리 시뮬레이션 및 검증 - Formal Verification 툴(SPYGLASS 등) - DSO.ai: AI 기반 설계 공간 최적화 툴 Synopsys는 대규모 칩 설계에 적합하며, Verilog/VHDL 기반 설계자들에게 최적화된 자동화 환경을 제공합니다. 특히 DFT(Design for Testability) 및 Formal Verification 기능이 강력하여, 복잡한 SoC 설계 시 오류를 사전에 줄이는 데 유리합니다. 또한, 최신 공정 대응이 빠르며, 다양한 IP 라이브러리와 시뮬레이션 모델을 제공해 Time-to-Market을 단축시켜줍니다. Synopsys의 DSO.ai는 AI를 활용한 설계 탐색 영역에서 Cadence의 Cerebrus와 경쟁 중이며, 전력·성능·면적(PPA) 최적화에 중점을 두고 있습니다.
Cadence vs Synopsys 직접 비교: 어떤 상황에 어떤 툴을 써야 하나?
Cadence와 Synopsys는 둘 다 업계에서 중요한 위치를 차지하고 있지만, 각각의 강점이 분명히 다릅니다. 실무에서 어떤 툴을 선택할지는 설계 목적, 팀 구성, 칩의 특성에 따라 달라집니다.
| 비교 항목 | Cadence | Synopsys |
|---|---|---|
| 주요 활용 분야 | 아날로그/혼합신호, 커스텀 레이아웃 | 디지털 회로, 논리합성, 검증 |
| 툴 예시 | Virtuoso, Spectre, Innovus | Design Compiler, ICC2, PrimeTime |
| GUI 편의성 | 매우 직관적 | CLI 중심, Script 기반 |
| AI 설계 지원 | Cerebrus | DSO.ai |
| 사용자 진입장벽 | 상대적으로 낮음 | 상대적으로 높음 |
| 검증 기능 | 기본 수준의 검증 툴 제공 | 포괄적인 검증 기능 탑재 |
예를 들어, SoC 중심의 디지털 설계라면 Synopsys 기반의 흐름이 효과적입니다. 빠른 합성과 복잡한 검증이 요구되는 경우 강력한 툴 지원이 큰 이점이 됩니다. 반면, 센서나 아날로그 블록을 포함한 혼합신호 설계의 경우에는 Cadence의 Virtuoso 기반 설계가 훨씬 유리합니다. 실무에서는 두 툴을 혼합 사용하는 경우도 많으며, 초기 설계는 Synopsys, 후반 커스텀 블록은 Cadence로 진행하는 방식도 존재합니다. 따라서 한 가지 툴에만 익숙하기보다는, 기본적인 양대 툴 모두의 사용법과 구조를 익히는 것이 실무 대응력 향상에 큰 도움이 됩니다.
칩 설계의 품질과 생산성을 좌우하는 Cadence와 Synopsys 툴은 각각의 강점을 살려 설계 효율을 높이는 데 핵심적인 역할을 합니다. 자신의 전공 분야와 진로 방향에 따라 툴 선택 전략을 수립하고, 두 툴의 기본 사용법을 모두 익혀 실무 경쟁력을 확보하세요. 지금 바로 관련 툴에 대한 실습을 시작해보는 것을 추천드립니다!