CESA-2020-4-008《电子设计自动化 电路仿真 第1部分：波形数据编码方法》团体标准（征求意见稿）编制说明

中国电子工业标准化技术协会

一、工作简况

任务来源为中国电子工业标准化技术协会文件《关于公布2020年第四季度第

二批团体标准制修订项目的通知》（中电标通〔2020〕032号），本项目的计划

代号为CESA-2020-4-008，由中国电子技术标准化研究院负责制定，中国电子工

业标准化技术协会归口。

计划要求制定电子设计自动化工具用集成电路仿真波形数据编码方法的推

荐性标准，本项目的主要承办单位为中国电子技术标准化研究院，协作单位包括：

南京集成电路设计服务产业创新中心有限公司、北京华大九天软件有限公司、清

华大学、上海国微思尔芯技术股份有限公司、国微集团（深圳）有限公司、深圳

市海思半导体有限公司和北京超逸达科技有限公司。本任务的技术来源是对已经

完成的科研成果进行的首次转化，不涉及专利。属于“设计、试验、制造标准”

大类中的“集成电路电子设计自动化技术”小类。

中国电子技术标准化研究院于2020年10月初提出立项申请并组建起草组进

行标准草案的编制，起草组的成员主要包括：菅端端、陈刚、郭继旺、喻文健、

林铠鹏、张岩、肖靖帆、胡超。菅端端作为组织者，组织起草组成员完成编写工

作并进行了校对，陈刚作为主要起草人撰写了初稿，在此基础上，其他起草组成

员进行了修改，形成了标准草案。2020年11月3日，按照协会《团体标准管理办

法（试行）》的要求，中国电子工业标准化技术协会在北京组织召开了该标准的

立项评审会，由来自全国标准化原理与方法标准化技术委员会、武汉理工大学、

北京师范大学、北京大学、复旦大学的五位专家组成的专家组对项目的建议书、

立项报告、标准草案等有关材料进行了审查并进行了质询，专家组一致同意该标

准通过立项。2020年11月9日，中国电子工业标准化技术协会发布了该标准的标

准制修订任务。标准立项后，编制组召开了4次线上技术讨论会，并针对重点问

题进行了一对一的沟通，收到了59条的修改意见，并逐一进行了修订，最终形成

了《电子设计自动化电路仿真第1部分：波形数据编码方法（征求意见稿）》。

中国电子工业标准化技术协会

二、标准编制原则和确定主要内容的论据及解决的主要问题

1、编制原则

本标准本着广泛征求意见，切实解决国产集成电路设计工具自主数据格式的

实际应用需要和综合吸收国内外成果的原则制定。征求意见分多轮，反复征求意

见，力争体现各方诉求。

2、论据及解决的主要问题

在电子电路技术不断发展以及工业设计中对电子电路性能要求不断提高的

背景下,集成电路的设计与制造应借助计算机进行电路的仿真，仿真是对硬件描

述语言所定义电路行为的预测与检验,基本原理是使用计算机软件模拟一个激励

信号,然后观察所设计电路的响应行为。因此仿真已经成为模拟和数字集成电路

设计中最重要的步骤之一,波形信号在电路仿真的后续步骤中被用作验证设计的

指标，然而,随着电路规模的不断变大,仿真生成的波形数量也在不断变多,这导致

需要大量的存储空间来存储波形。对于一个精确的逻辑仿真,仿真时间节点的数

量从几百上千到上亿不等,而一个仿真时间点内可能包含了几千上万的信号值变

化。模拟波形信号由连续数值组成，数字波形信号值主要是由高电平、低电平、

高阻态和未定态组成,仿真器要求信号值不能丢失精度,因此仿真器很可能会输出

一个占用大量磁盘空间的波形文件。针对逻辑仿真生成的大规模波形文件,需要

设计一个高效的波形压缩算法以减少波形数据的存储开销,并要求压缩算法应是

无损压缩。

基于以上实际需求，本标准提出了针对集成电路仿真输出波形结果的高效压

缩格式，主要解决的问题是设计并实现了一种高效的波形压缩算法，并由此确立

国内的波形格式标准，打破国外对我国在此领域的限制。主要的内容包括：对于

电路仿真输出的各种波形数据，进行压缩后，存入文件中，形成一种特定的波形

格式，然后对这种格式的文件进行解压缩，读取出指定的信号波形数据。具体包

括5方面的技术要求：信号类型、数据类型、压缩率、精度要求、模块设计，此

外还提出了模拟波形和数字波形的压缩和解压方法。通过检索国内外已有标准，

借鉴国内生产研制厂家的经验，综合各家所长。

在技术要求和压缩方法的制定上，基本是基于现有方法的改进，并经应用单

位确认其操作的可行性，及设计单位确认其原理的科学性。自主独立制定，分析

中国电子工业标准化技术协会

我国现行技术、产品和产业实际情况，对比国外技术、产品和市场实际需要和发

展趋势，对收集资料整理、汇总和处理，总结成果和经验，制定标准加以固化。

技术指标在个别方面高于现行的主流国际标准，如FSDB。

三、主要试验[或验证]情况分析

在集成电路仿真领域，FSDB（FastSignalDataBase）是一种属于美国Synopsys

公司的私有波形编码格式，使用比较广泛，是目前的行业事实标准。FSDB文件

对波形数据进行了编码与压缩，数据量比直接存储时小很多，有助于提高仿真波

形输出的速度。由于国际环境变化、市场竞争等原因，目前Synopsys公司已经

开始限制FSDB在我国的使用范围，我国大部分EDA公司无法获得授权，或者

只能使用比较低的版本，一些新的功能也无法使用，导致仿真速度变慢，甚至出

现仿真卡顿或突然崩溃等现象。由于无法获取新版本，也不能得到Synopsys的

技术支持，这些问题都无法解决，逐渐成为提高电路仿真工具性能和质量的一大

瓶颈。因此，设计一种具有自主知识产权的高效波形数据编码格式，并建立我国

的波形数据格式标准迫在眉睫。

波形数据格式标准是对各厂家工具接口格式进行约束的通用标准，除非出现

目前这样限制我国产业使用的情况，一旦确立通常就会稳定存在。本项目制定的

编码方法用于保障出现被国外禁用情况下国内工具商仍能实现互联互通，解禁后

可以通过工具的多标准兼容与国外标准实现共存。

四、知识产权情况说明

本任务的技术来源是对已经完成的科研成果进行的首次转化，不涉及专利。

五、产业化情况、推广应用论证和预期达到的经济效果

在本标准制定过程中，起草单位和用户单位组建了国内集成电路电子自动化

设计工具的研究组织，覆盖高校、企业和科研院所，基本覆盖了国内主要集成电

路电子自动化设计工具的开发机构，本标准将首先在组织内部使用并推广，预期

支持国内主要的设计工具，解决波形数据编码受制于人的局面。

六、采用国际标准和国外先进标准情况

本标准是在波形数据编码对我国企业限制使用的背景下制定的，主要指标与

国外先进标准接近，部分超过国外先进标准，但由于国外标准为国外企业内部标

准，使用需要支付费用，且目前不对我国企业开放，因此，本标准是国外标准的

中国电子工业标准化技术协会

替代性标准。

七、与现行相关法律、法规、规章及相关标准的协调性

[与相关的现行法律、法规和规章的符合性，特别是与强制性国家标准的协调性，以及

与同类标准和标准体系中其他标准的协调性说明]

本标准完全符合现行法律、法规和规章，并未与强制性国家标准产生不符，

与同类标准协调一致，未发现有冲突的条款。

八、重大分歧意见的处理经过和依据

未出现重大分歧。

九、标准性质的建议

建议推荐性标准。

十、贯彻标准的要求和措施建议

建议标准半年内实施。

十一、替代或废止现行相关标准的建议

无相关建议。

十二、其它应予说明的事项

无。

标准《电子设计自动化电路仿真第1部分：波形数据编码方法》编制工作组

2021-11-19

中国电子工业标准化技术协会

一、工作简况

任务来源为中国电子工业标准化技术协会文件《关于公布2020年第四季度第

二批团体标准制修订项目的通知》（中电标通〔2020〕032号），本项目的计划

代号为CESA-2020-4-008，由中国电子技术标准化研究院负责制定，中国电子工

业标准化技术协会归口。

计划要求制定电子设计自动化工具用集成电路仿真波形数据编码方法的推

荐性标准，本项目的主要承办单位为中国电子技术标准化研究院，协作单位包括：

南京集成电路设计服务产业创新中心有限公司、北京华大九天软件有限公司、清

华大学、上海国微思尔芯技术股份有限公司、国微集团（深圳）有限公司、深圳

市海思半导体有限公司和北京超逸达科技有限公司。本任务的技术来源是对已经

完成的科研成果进行的首次转化，不涉及专利。属于“设计、试验、制造标准”

大类中的“集成电路电子设计自动化技术”小类。

中国电子技术标准化研究院于2020年10月初提出立项申请并组建起草组进

行标准草案的编制，起草组的成员主要包括：菅端端、陈刚、郭继旺、喻文健、

林铠鹏、张岩、肖靖帆、胡超。菅端端作为组织者，组织起草组成员完成编写工

作并进行了校对，陈刚作为主要起草人撰写了初稿，在此基础上，其他起草组成

员进行了修改，形成了标准草案。2020年11月3日，按照协会《团体标准管理办

法（试行）》的要求，中国电子工业标准化技术协会在北京组织召开了该标准的

立项评审会，由来自全国标准化原理与方法标准化技术委员会、武汉理工大学、

北京师范大学、北京大学、复旦大学的五位专家组成的专家组对项目的建议书、

立项报告、标准草案等有关材料进行了审查并进行了质询，专家组一致同意该标

准通过立项。2020年11月9日，中国电子工业标准化技术协会发布了该标准的标

准制修订任务。标准立项后，编制组召开了4次线上技术讨论会，并针对重点问

题进行了一对一的沟通，收到了59条的修改意见，并逐一进行了修订，最终形成

了《电子设计自动化电路仿真第1部分：波形数据编码方法（征求意见稿）》。

中国电子工业标准化技术协会

二、标准编制原则和确定主要内容的论据及解决的主要问题

1、编制原则

本标准本着广泛征求意见，切实解决国产集成电路设计工具自主数据格式的

实际应用需要和综合吸收国内外成果的原则制定。征求意见分多轮，反复征求意

见，力争体现各方诉求。

2、论据及解决的主要问题

在电子电路技术不断发展以及工业设计中对电子电路性能要求不断提高的

背景下,集成电路的设计与制造应借助计算机进行电路的仿真，仿真是对硬件描

述语言所定义电路行为的预测与检验,基本原理是使用计算机软件模拟一个激励

信号,然后观察所设计电路的响应行为。因此仿真已经成为模拟和数字集成电路

设计中最重要的步骤之一,波形信号在电路仿真的后续步骤中被用作验证设计的

指标，然而,随着电路规模的不断变大,仿真生成的波形数量也在不断变多,这导致

需要大量的存储空间来存储波形。对于一个精确的逻辑仿真,仿真时间节点的数

量从几百上千到上亿不等,而一个仿真时间点内可能包含了几千上万的信号值变

化。模拟波形信号由连续数值组成，数字波形信号值主要是由高电平、低电平、

高阻态和未定态组成,仿真器要求信号值不能丢失精度,因此仿真器很可能会输出

一个占用大量磁盘空间的波形文件。针对逻辑仿真生成的大规模波形文件,需要

设计一个高效的波形压缩算法以减少波形数据的存储开销,并要求压缩算法应是

无损压缩。

基于以上实际需求，本标准提出了针对集成电路仿真输出波形结果的高效压

缩格式，主要解决的问题是设计