Altium Designer

Altium Designer — это комплексная система автоматизированного проектирования (САПР) электроники, предназначенная для разработки печатных плат (PCB) и программируемых логических интегральных схем (ПЛИС). Продукт разрабатывается и поддерживается австралийской компанией Altium Limited (штаб-квартира в Ла-Вере, штат Виктория, Австралия). Altium Designer является одной из наиболее распространённых профессиональных САПР в мире, особенно в сегменте малого и среднего бизнеса, а также в образовательных учреждениях.

История

Предшественники и ранние версии

История Altium Designer восходит к 1985 году, когда компания Protel Systems Pty Ltd (основана в Сиднее, Австралия) выпустила первую версию своей САПР — Protel PCB. Это была одна из первых программ для проектирования печатных плат, работавшая на операционной системе DOS. В 1991 году вышла версия Protel for Windows, ставшая одной из первых САПР под управлением Windows.

В 1999 году компания сменила название на Altium Limited, а её флагманский продукт стал называться Protel 99 SE. Эта версия получила широкое распространение благодаря интеграции редактора схем (Schematic Editor) и редактора печатных плат (PCB Editor) в единую среду, а также встроенному инструменту для управления библиотеками компонентов.

Эра Altium Designer

В 2002 году была выпущена версия Altium Designer 6.0, которая окончательно закрепила новое название. Ключевым нововведением стала интеграция средств разработки ПЛИС (FPGA) и поддержка языка VHDL. В последующих версиях (2004–2008) были добавлены:

• 3D-визуализация печатной платы (начиная с Altium Designer Summer 08).
• Инструменты анализа целостности сигналов (Signal Integrity).
• Расширенная поддержка библиотек на основе баз данных (Database Libraries).

В 2010-х годах Altium активно развивал облачные технологии и совместную работу. В 2014 году была запущена платформа Altium 365 — облачная экосистема для управления проектами, библиотеками и версиями. В 2017 году вышла версия Altium Designer 18, которая представила новый интерфейс, основанный на модульной архитектуре, и улучшенную производительность.

Основные возможности

Проектирование схем

Altium Designer предоставляет полнофункциональный редактор электрических принципиальных схем (Schematic Editor). Поддерживаются:

• Иерархическое проектирование (многостраничные схемы, плоские и иерархические структуры).
• Автоматическая нумерация компонентов и цепей.
• Проверка электрических правил (ERC — Electrical Rules Check).
• Импорт/экспорт в форматы DXF, DWG, EDIF, OrCAD, PADS.

Проектирование печатных плат

Редактор печатных плат (PCB Editor) включает:

• Ручную и автоматическую трассировку (включая интерактивную трассировку с подсказками).
• Автоматическую расстановку компонентов (Auto Placement).
• Поддержку многослойных плат (до 32 слоёв и более).
• Правила проектирования (Design Rules) — задание зазоров, ширины дорожек, переходных отверстий и других параметров.
• 3D-моделирование — визуализация платы в трёхмерном пространстве, проверка коллизий с корпусом.

Разработка ПЛИС

Встроенные средства разработки ПЛИС (FPGA) позволяют:

• Создавать проекты на языках VHDL, Verilog, SystemVerilog.
• Синтезировать и моделировать логику.
• Интегрировать ПЛИС с остальной схемой через библиотеки компонентов.

Управление данными

Altium Designer включает:

• Библиотеки компонентов — встроенные библиотеки (Integrated Libraries), а также внешние библиотеки на основе баз данных (Database Libraries).
• Систему управления версиями (SVN, Git).
• Altium 365 — облачный сервис для хранения проектов, совместной работы и обмена библиотеками.

Классификация и версии

Altium Designer распространяется в нескольких редакциях, различающихся набором функций:

Также существует бесплатная версия Altium Designer Viewer (только для просмотра проектов) и образовательная лицензия Altium Designer Education.

Применение

Altium Designer используется в различных отраслях электроники:

• Разработка бытовой электроники — материнские платы, блоки питания, аудиоусилители.
• Промышленная автоматизация — контроллеры, датчики, интерфейсные платы.
• Автомобильная электроника — блоки управления, системы зажигания.
• Медицинская техника — диагностические приборы, имплантаты.
• Аэрокосмическая и оборонная промышленность — при условии соблюдения экспортных ограничений.

В России Altium Designer широко применяется в учебных заведениях (МГТУ им. Н. Э. Баумана, МИЭТ, НИУ ВШЭ) и на предприятиях малого и среднего бизнеса.

Критика и ограничения

Несмотря на популярность, Altium Designer имеет ряд недостатков:

• Высокая стоимость — лицензия на одну рабочую станцию может стоить от 5 000 до 15 000 долларов США в год (в зависимости от редакции).
• Сложность освоения — для полного овладения программой требуется значительное время.
• Нестабильность — в некоторых версиях наблюдаются ошибки и сбои, особенно при работе с большими проектами.
• Закрытый формат файлов — проекты Altium Designer сохраняются в проприетарных форматах (.PrjPcb, .SchDoc, .PcbDoc), что затрудняет обмен данными с другими САПР.
• Зависимость от Windows — Altium Designer работает только под управлением ОС Windows (хотя возможна работа через эмуляторы на Linux/macOS).

Интересные факты

• Altium Designer является одной из первых САПР, которая внедрила 3D-визуализацию печатных плат в реальном времени.
• В 2020 году компания Altium запустила Altium 365 — облачную платформу, которая позволяет проектировать платы прямо в браузере без установки локального ПО.
• По данным опросов, Altium Designer занимает второе место по популярности среди профессиональных САПР для печатных плат после Cadence OrCAD/Allegro.

Источники

• Altium Limited. Официальный сайт: altium.com
• Altium Designer. Руководство пользователя. Altium, 2023.
• Книга: «Altium Designer. Проектирование печатных плат» — А. В. Петров, 2019.
• Статья: «Обзор САПР для проектирования печатных плат» — журнал «Электронные компоненты», №4, 2022.
• Данные опроса пользователей САПР — EDA Consortium, 2023.