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毛军发，唐旻 著

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• 集成电路
• 互连
• 高速电路
• 信号完整性
• 电源完整性
• 电磁兼容性
• 芯片设计
• 封装技术
• PCB设计
• 高速数字电路

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030519375

版次：01

商品编码：12069797

包装：精装

开本：32开

出版时间：2017-04-01

页数：340

正文语种：中文

内容简介

随着集成电路的工作速度和集成度不断提高，互连越来越成为影响电路与系统工作性能与功耗的主要因素之一。本专著结合作者课题组近30年在高速电路互连领域的研究工作，阐述了互连问题、特别是信号完整性问题产生的机理，建立了认识问题的理论方法，给出了解决问题的一些设计方案，特别是提出了一些互连新技术。本专著内容从互连建模、信号完整性仿真与灵敏度分析、互连优化设计，到毫米波互连、片上无线互连、碳纳米互连等互连新技术，将是国际上关于高速电路互连*为系统的研究专著。全书共分8章，内容基本是作者研究成果的总结，同时适当介绍一些背景知识和代表性的国际前沿研究成果。

目录

前言

第1章 绪论
1.1 高速集成电路基本概念
1.2 高速集成电路互连技术的发展
1.3 高速集成电路互连信号完整性问题
1.4 高速集成电路互连问题的认识
1.5 高速集成电路互连问题的解决
1.6 大数据时代对高速互连技术的需求
1.7 本书主要内容
参考文献

第2章 高速集成电路互连建模
2.1 引言
2.2 基于矩量法的互连线参数提取
2.2.1 截面积矩量法
2.2.2 边界积分法
2.2.3 三维模型的阻抗参数提取
2.3 基于有限元的芯片互连线电容提取
2.3.1 渐进边界条件
2.3.2 三维有限元方法
2.3.3 电容计算
2.4 互连线的时域综合技术
2.4.1 特征法
2.4.2 单根传输线的时域综合
2.4.3 耦合互连线的参数综合
2.5 频变互连线的广义传输线模型
2.5.1 向量拟合法
2.5.2 频变互连线的时域建模
参考文献

第3章 互连信号响应及其灵敏度分析与动态功耗分析
3.1 引言
3.2 时域有限差分法分析频变互连线
3.2.1 时域有限差分法迭代计算公式
3.2.2 广义二端口等效模型
3.3 时间步积分法分析非均匀传输线
3.3.1 非均匀耦合传输线的半离散模型
3.3.2 时间步积分方法
3.4 基于微分求积法的互连线时域仿真
3.4.1 微分求积法的原理
3.4.2 微分求积法用于互连线瞬态分析
3.4.3 用微分求积法分析频变互连线
3.5 基于特征法的互连线信号响应灵敏度分析
3.5.1 互连线灵敏度分析的特征法模型
3.5.2 集总参数元器件灵敏度分析模型
3.5.3 高速电路灵敏度分析的改进节点法方程
3.6 高速互连线的动态功耗分析
3.6.1 集总参数模型互连线动态功耗模型
3.6.2 单导体分布参数互连线的动态功耗
3.6.3 多导体耦合互连线的动态功耗
参考文献

第4章 复杂互连电路的信号响应分析
4.1 引言
4.2 互连线无源宏模型及阶数缩减算法
4.2.1 无源性的判别
4.2.2 基于微分求积法的互连线无源模型
4.2.3 无源电路的模型阶数缩减算法
4.3 基于矩量匹配法的树型互连线分析
4.3.1 树型互连结构
4.3.2 完整树型互连结构的矩量匹配
4.4 大型互连线网络的并行仿真技术
4.4.1 互连线网络的分解
4.4.2 并行仿真技术
4.5 外界电磁场作用下的互连线电路仿真
4.5.1 外场作用下的传输线方程
4.5.2 色散媒质的建模仿真
4.5.3 耦合互连线的波形松弛法求解
参考文献

第5章 高速集成电路互连优化设计
5.1 引言
5.2 基于尺C模型的全局互连线优化
5.2.1 全局互连线的寄生参数模型
5.2.2 全局互连线性能分析
5.2.3 线宽和间距的优化策略
5.2.4 未插入缓冲器的全局互连线优化
5.3 考虑热效应的互连线优化
5.3.1 衬底和全局互连线的温度模型
5.3.2 全局互连线热阻模型
5.3.3 考虑温度效应的全局互连线时延
5.3.4 考虑温度效应的全局互连线功耗
5.3.5 考虑温度效应的全局互连线优化设计
5.4 高速互连电路中焊盘与电容的补偿优化设计
5.4.1 表贴焊盘的优化设计
5.4.2 贴装陶瓷电容的优化设计
5.5 差分互连线的共模噪声抑制
5.5.1 基于四分之一波长谐振器的共模噪声滤波器
5.5.2 基于中型缺陷地结构的共模噪声滤波器
参考文献

第6章 基片集成互连
6.1 引言
6.2 基片集成波导结构设计
6.3 基于基片集成波导的调制解调互连系统
6.4 采用OPSK调制解调技术的互连系统.
6.5 基片集成同轴互连
6.5.1 基片集成同轴线结构
6.5.2 基片集成同轴线的转接结构
6.5.3 多通道基片集成同轴互连线
6.5.4 多层基片集成同轴互连线
6.6 基片集成同轴互连与传统互连的比较
参考文献

第7章 芯片级无线互连
7.1 引言
7.2 片上天线设计
7.3 单频芯片级无线互连收发系统
7.3.1 系统设计方案
7.3.2 测试结果
7.4 超宽带无线互连收发系统
7.4.1 系统设计方案
7.4.2 测试结果
7.5 芯片间无线信道的测量和表征
7.5.1 超宽带天线性能表征
7.5.2 芯片间无线信道的搭建和测量
7.5.3 数据处理和结果分析
7.5.4 信道的模型验证
参考文献

第8章 碳纳米互连
8.1 碳纳米材料简介
8.1.1 传统三维材料互连技术面临的挑战
8.1.2 碳纳米材料及其分类
8.1.3 碳纳米材料的能带分析
8.1.4 碳纳米材料的主要特性
8.1.5 碳纳米材料的制备工艺
8.2 单壁碳纳米管的等效电路模型
8.2.1 电阻模型
8.2.2 电容模型
8.2.3 电感模型
8.3 单壁碳纳米管束互连线性能分析
8.3.1 碳纳米管束电阻模型
8.3.2 碳纳米管束电容模型
8.3.3 碳纳米管束电感模型
8.3.4 碳纳米管束互连线等效电路模型
8.3.5 互连线性能分析和比较
8.4 双壁碳纳米管束互连线
8.4.1 双壁碳纳米管束互连线串扰模型
8.4.2 双壁碳纳米管束互连线的抖动
8.5 多壁碳纳米管互连线
8.5.1 多壁碳纳米管的导电特性
8.5.2 大直径碳纳米管壁的导电通道
8.5.3 碳纳米管壁的魁C模型参数
8.5.4 多壁碳纳米管互连线等效电路模型
8.5.5 多壁碳纳米管的等效单导体模型
8.5.6 多壁碳纳米管互连线性能分析
8.5.7 与单壁碳纳米管束互连线的性能比较
8.6 碳纳米管互连线热效应分析
8.6.1 碳纳米阵列互连线稳态温度分布
8.6.2 碳纳米管互连线热击穿
8.7 碳纳米管过孔的电热特性分析
8.7.1 碳纳米管过孔的电特性
8.7.2 碳纳米管过孔的热特性
8.7.3 碳纳米管过孔的温度分布
8.8 石墨烯纳米带互连线
8.8.1 单层石墨烯纳米带
8.8.2 多层石墨烯纳米带
8.8.3 石墨烯纳米带互连线时延分析比较
参考文献

《现代通信网络基础：信号、调制与传输》 内容简介： 在信息爆炸的时代，高效、可靠的通信网络是我们赖以生存和发展的基石。从智能手机的每一次通话、每一次数据下载，到全球范围内的信息交互，背后都离不开复杂而精妙的通信网络技术。《现代通信网络基础：信号、调制与传输》一书，正是为你揭示这一宏大工程的底层奥秘。本书并非泛泛而谈，而是深入浅出地剖析了现代通信网络的核心组成部分——信号、调制与传输，为你构建一个清晰、完整的技术认知框架。 本书首先从通信的本质出发，阐述了信息是如何被编码、传输并还原的。我们将认识到，任何信息的载体，无论是语音、图像还是数据，最终都需要转化为一种能够被物理媒介传播的“信号”。本书将详细介绍各类信号的特性，包括模拟信号与数字信号的根本区别、信号的频谱分析、噪声的来源与影响，以及如何对信号进行采样、量化和编码，使其能够以数字化的形式进行处理和传输。理解这些基础概念，是掌握后续所有通信技术的前提。 接下来，本书将聚焦于“调制”这一通信过程中至关重要的环节。为何需要调制？简单来说，原始的数字信号往往不适合直接在物理信道中传输，它们可能频率太低、功率太小，或者容易受到干扰。调制技术就像是为原始信号穿上一件“外衣”，使其能够有效地“搭乘”上传输信道的“快车”。本书将系统地介绍各种主要的调制技术，包括幅移键控（ASK）、频移键控（FSK）、相移键控（PSK）以及它们的组合形式，如正交相移键控（QPSK）和正交幅度调制（QAM）。我们将深入探讨每种调制的原理、优缺点、在不同通信系统中的应用场景，以及它们如何影响信号的传输速率和抗干扰能力。此外，本书还会介绍现代通信中日益重要的编码与纠错技术，如卷积码、Turbo码和LDPC码，它们如何在数据传输过程中增加冗余，从而检测并纠正传输错误，确保信息的完整性。 最后，本书将引导读者走进“传输”的世界。信号经过调制后，需要通过各种物理媒介（如铜线、光纤、无线电波）进行传播。这一过程中，信号会受到衰减、失真、干扰等多种不利因素的影响。本书将详细分析不同传输媒介的特性、信号在这些媒介中的传播机制，以及影响传输性能的关键参数，如带宽、信噪比和误码率。我们将探讨如何通过设计高性能的发射机和接收机来优化信号的传输质量，并介绍先进的均衡技术、分集技术和多径抑制技术，它们是如何帮助克服无线信道中的衰落和干扰，提高通信系统的可靠性和速率。此外，对于现代通信网络而言，多址接入技术是必不可少的，本书也将介绍时分多址（TDMA）、频分多址（FDMA）、码分多址（CDMA）以及正交频分复用（OFDM）等技术，它们允许多个用户共享有限的通信资源，极大地提高了频谱利用效率。 《现代通信网络基础：信号、调制与传输》一书的写作风格力求严谨而不失生动。书中不仅会提供清晰的理论讲解和数学推导，还会辅以丰富的图示、表格和实例分析，帮助读者直观地理解抽象的概念。我们旨在通过对通信系统核心元素的深入剖析，让读者不仅知其然，更知其所以然，从而能够更好地理解当今以及未来通信技术的演进方向。无论你是通信工程专业的学生，还是对无线通信、卫星通信、数据通信等领域充满好奇的技术爱好者，本书都将为你打开一扇通往现代通信奥秘的大门，为你构建坚实的技术基础，激发你对信息时代无限可能性的探索。

评分☆☆☆☆☆

这本书真是把我对“高速”这个词的理解提升到了一个全新的维度。我原本以为它会专注于提升信号传输的速度，讲解一些时域、频域的优化技巧，或者介绍一些先进的传输线模型。然而，当我深入阅读后，才发现它真正触及的是“集成”的精髓，以及在这个高度集成环境下，信号完整性所面临的挑战。 我尤其被书中关于噪声耦合和串扰分析的部分所震撼。在如此微小的空间内，数百万甚至数十亿个器件紧密排列，它们之间的电磁耦合效应变得极其复杂且难以预测。作者通过深入浅出的图示和理论推导，详细阐述了不同类型的噪声源（如开关噪声、电源噪声）如何通过各种耦合路径（电容耦合、电感耦合）影响到相邻信号线的完整性。书中提供的分析工具和仿真方法，让我能够更直观地理解这些抽象的概念，并开始思考如何在设计早期就规避这些潜在的性能瓶颈。 更让我印象深刻的是，书中并没有止步于理论分析，而是将这些理论与实际的PCB布局、布线策略紧密结合。例如，关于地线回流路径的优化、差分对的布线规则、过孔的处理等，都给出了非常具体的指导。我过去常常在设计中忽略这些细节，认为只要信号能够“勉强”到达目的地就够了。但这本书让我意识到，在高速电路中，“勉强”往往意味着不稳定和不可靠。作者通过大量的案例研究，展示了不当布局布线可能导致的信号失真、眼图闭合等问题，以及如何通过细致的设计来避免这些问题的发生。 书中还详细探讨了阻抗匹配在高速互连中的重要性，以及如何根据不同的信号特性和传输环境选择合适的阻抗值。我过去对阻抗匹配的理解可能比较片面，认为只要在传输线上保持恒定的阻抗就万事大权。然而，这本书深入分析了阻抗不匹配在连接点、过孔、焊盘等处可能引起的信号反射，以及这些反射如何叠加影响信号的上升沿、下降沿和时序。它还介绍了多种实现阻抗匹配的方法，包括调整线宽、介质厚度、叠层设计等，并给出了相应的计算公式和参考设计。 最后，这本书对高速互连中的电源完整性（PI）也给予了极大的关注。我过去可能更多地将精力放在信号完整性（SI）上，而忽略了电源网络本身对信号质量的影响。书中详细阐述了电源噪声、去耦电容的选型和放置、电源分配网络（PDN）的设计等内容。我意识到，一个稳定可靠的电源网络是高性能高速电路的基石，任何电源上的波动都可能转化为信号上的噪声。作者通过实例说明了如何通过优化PDN设计，有效抑制电源噪声，从而为高速信号的稳定传输提供坚实保障。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计，采用了一种抽象的几何图案，色彩大胆而又富有冲击力，仿佛预示着里面蕴含着某种颠覆性的思想。我原以为，这本书会是一本关于现代艺术流派的理论解析，或者是一部艺术家们的传记集合，讲述他们如何打破传统、创造出令人惊叹的作品。 然而，当我阅读到第三章时，我才发现，这本书所探讨的“创造力”，远远超出了艺术的范畴。作者将创造力置于一个更加广阔的社会和技术背景下进行审视，探讨了它如何在科学研究、商业模式、甚至日常生活中扮演着至关重要的角色。我被书中关于“跨界融合”的观点深深吸引，作者通过大量鲜活的案例，展示了不同领域知识的碰撞如何激发新的灵感和解决方案。 我尤其欣赏书中对于“失败”的解读。作者认为，每一次失败并不是终点，而是通往成功的必经之路。他用生动的语言，讲述了许多伟大的发明和理论，都是在经历无数次挫折后才最终问世的。这种观点极大地减轻了我对尝试新事物的恐惧感。书中提供的“试错”方法论，让我开始反思自己过往的思维定势，并鼓励我更大胆地去尝试、去探索。 书中还深入剖析了“好奇心”在创造力驱动中的核心作用。作者认为，好奇心是驱动人类不断探索未知、解决问题的根本动力。他通过讲述科学家、发明家们的故事，展现了他们是如何通过源源不断的好奇心，去追问“为什么”和“怎么办”，并最终实现突破性创新的。这让我重新审视了自己的日常，是否在忙碌中忽略了那些本可以让我产生新想法的“为什么”。 这本书并不像一本教科书那样说教，而是充满了启发性和互动性。作者通过提出一系列引人深思的问题，引导读者主动思考，并在书中留下了许多空白页，鼓励读者在阅读过程中记录自己的想法和灵感。这种“参与式”的阅读体验，让我感觉自己不仅仅是一个读者，更像是一个共同探索者。 最终，《重塑思维：在未知中发现可能》这本书，让我深刻理解到，创造力并非少数天才的专利，而是每个人都可以通过调整思维方式、拥抱未知而培养和强化的能力。它让我开始相信，在每一个看似平凡的日常中，都隐藏着无限的“可能”。

评分☆☆☆☆☆

《极速方程式：赛道上的速度魔法》这本书，让我仿佛置身于勒芒24小时耐力赛的现场，感受着赛车引擎的轰鸣和车手精准的操控。我原本以为它会是一本关于赛车设计原理或者驾驶技巧的百科全书，但事实证明，它更像是一部充满激情与荣耀的史诗。 书中以一种非常引人入胜的方式，描绘了那些传奇赛事的背后故事。从那些默默无闻但至关重要的工程师，到那些将生命置于赛道上的勇敢车手，这本书的叙事让我看到了团队协作的伟大力量。我被那些关于突破极限、不断创新以追求更快速度的故事深深吸引。作者并没有枯燥地罗列技术参数，而是用生动的笔触，将那些复杂的工程挑战和人性化的挣扎，巧妙地融合在一起。 我尤其喜欢书中对于赛道环境的描写。每一个弯道、每一个直道，都仿佛有了生命，承载着车手们的梦想和赛车的性能极限。作者通过对赛车空气动力学、轮胎磨损、燃油策略等方面的细致刻画，让我理解了在极速之下，每一个微小的细节都可能决定一场比赛的胜负。那些关于如何优化赛车在不同赛道条件下的表现，以及如何在比赛中实时调整策略的描述，让我对“速度”有了更深层次的理解，它不仅仅是引擎的马力，更是智慧与策略的结晶。 书中还穿插了许多关于赛车运动历史的片段，那些经典的战役、那些永不磨灭的传奇人物，都让我感受到了这项运动的厚重与传承。我开始明白，高速不仅仅是物理上的速度，更是一种精神的追求，一种对卓越的不懈探索。这本书让我看到了人类在追求速度的道路上所付出的努力、所承受的压力，以及最终所获得的辉煌。 总而言之，《极速方程式：赛道上的速度魔法》是一本能够点燃你内心深处对速度渴望的书。它让你不仅仅看到飞驰的赛车，更能感受到隐藏在速度背后的智慧、勇气和不屈不挠的精神。它让我从一个旁观者，变成了一个对这项运动充满敬意的参与者。

评分☆☆☆☆☆

这本书的扉页上，是一张泛黄的地图，上面用细致的手绘标记着一个个鲜为人知的古老遗迹，这让我立刻联想到那些探险小说里，主角拿着这份神秘地图，踏上寻找失落宝藏的旅程。我原本以为，这本书会详细介绍各个遗迹的历史背景、考古发现，或者是一些关于古代文明的猜想。 然而，当我翻开第一页，迎接我的却是关于“方向感”的哲学探讨。作者并没有直接切入具体的地点，而是从人类如何感知空间、如何辨别方向开始，讲述了原始人在星辰指引下行走，到后来的航海家依靠罗盘和海图远航的故事。这让我有些意外，但很快就被这种宏大的视角所吸引。 书中对“导航”的定义被大大拓展了。它不仅仅是简单的地理定位，更是一种在未知领域中，如何建立认知、如何规划路径、如何规避风险的过程。作者引用了大量心理学、人类学甚至生物学的案例，来阐述方向感在生物演化和社会发展中的作用。我开始意识到，我们习以为常的“找到路”这件事，背后蕴含着多么复杂的机制。 我特别喜欢书中关于“迷失”的章节。作者认为，真正的探索往往始于迷失。只有在失去熟悉的方向感时，我们才会被迫去观察、去思考、去倾听，从而发现新的路径和可能性。这种观点与我过去对“方向”的理解完全不同，我一直认为方向感就是要时刻清楚自己的位置，避免走错路。但这本书告诉我，有时候，必要的“走错”才能通往真正的发现。 这本书让我对“旅行”有了全新的认识。它不仅仅是身体的移动，更是心灵的探索。那些地图上的标记，不再仅仅是地理坐标，而是象征着一个个未知的故事、一个个等待被理解的文化。我开始期待，当我真正踏上旅程时，我将不仅仅是跟着地图走，更是用我自己的“方向感”，去感受、去发现、去书写属于我自己的“路线”。

评分☆☆☆☆☆

这本书的书名，就如同一个古老的咒语，悄然打开了我对未知世界的想象。我原本以为，它会是一本关于星象学、神话传说，或者是一些神秘主义现象的探讨。书中的插图，多是一些模糊的星云图和古老的符号，更增添了几分神秘感。 然而，当我深入阅读后，我才发现，这本书并非指向那些玄而又玄的领域，而是将目光聚焦于“时间”本身。作者以一种极其严谨且富有洞察力的方式，剖析了我们对时间的感知、理解以及我们是如何在这个维度中进行活动的。这让我着迷，因为“时间”这个概念，虽然日常，却又如此难以捉摸。 书中对“过去”、“现在”、“未来”的定义进行了深刻的反思。作者并没有停留在线性的时间观念上，而是引入了多维度的视角，探讨了时间的可塑性、相对性以及记忆在重塑时间感知中的作用。我被那些关于“时间膨胀”、“时间压缩”的理论所吸引，虽然有些晦涩，但作者用通俗易懂的类比，让我能够逐渐理解这些复杂的概念。 我尤其喜欢书中关于“同步性”的讨论。作者认为，很多我们看似偶然的巧合，其实是宇宙更深层规律的体现。他用一系列引人入胜的案例，讲述了那些“冥冥之中自有安排”的时刻，并探讨了这些同步性事件背后可能存在的联系。这让我开始重新审视生活中的种种“巧合”，并尝试去理解它们可能蕴含的意义。 这本书还探讨了我们如何更好地利用时间，不是通过“挤压”更多的事件，而是通过“深化”我们的体验。作者鼓励我们放慢脚步，去感受每一个当下，去连接更深层的意义。他认为，真正的“高效”并非在于完成多少事情，而在于我们能否在有限的时间里，活出无限的精彩。 《时间的涟漪：捕捉无形之流》这本书，给我带来了一种前所未有的哲学启迪。它让我不再仅仅是时间的“过客”，而是开始尝试成为时间的“理解者”和“体验者”。它让我明白，即使我们无法改变时间的流逝，但我们却可以通过改变我们对时间的看法和感受，来重塑我们的生活。