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周明生，邓小莺，马芝 等 著，国家集成电路设计深圳产业化基地，深圳大学信息工程学院EDA技术中心 编

图书标签:

• 集成电路设计
• ZENI
• 电路实现
• 低功耗设计
• 混合信号电路
• 模拟电路
• 数字电路
• EDA工具
• 芯片设计
• 工艺建模

出版社： 西安电子科技大学出版社

ISBN：9787560632193

版次：1

商品编码：11356534

包装：平装

开本：16开

出版时间：2013-10-01

用纸：胶版纸

页数：196

正文语种：中文

内容简介

　　《基于ZENI的集成电路设计与实现技术》的主要内容包括：集成电路的背景知识、全定制集成电路设计的主要特点和流程、MOS器件的基本工作原理、半导体工艺基础知识、集成电路版图基本知识、ZENI工具的使用方法、ZENI工具的数字电路和模拟电路的设计流程、ZENI工具中Vcell的关键使用方法。另外，介绍了全定制集成电路中的两个重要的电路模块设计案例：SRAM和锁相环电路。最后介绍了ZENI工具的晶圆厂设计套组和常用的快捷键。
　　《基于ZENI的集成电路设计与实现技术》可作为集成电路相关专业的高年级本科生的教材，同时也可作为相关专业的工程技术人员的参考手册。

目录

第1章 引论
1.1 集成电路技术发展的概要
1.2 历史回顾
第2章 全定制集成电路设计技术概要
2.1 全定制集成电路概述
2.2 全定制电路设计的特点
2.3 全定制电路设计流程
2.4 全定制集成电路设计的质量评估
2.5 本章小结
第3章 全定制集成电路设计的工艺及其相关原理
3.1 CMOS集成电路的制造工艺原理
3.2 CMOS集成电路中基本器件的工作原理
3.3 基于工艺参数的全定制集成电路设计
3.4 工艺技术与设计技术的互动发展
3.5 本章小结
第4章 集成电路设计工具ZENI
4.1 ZENI工具简介
4.2 ZENI工具的电路设计流程
4.3 设置ZENI工具的工作环境
4.4 ZENI工具的运行
4.5 ZENI工具的基本操作
4.5.1 鼠标的操作
4.5.2 键盘的操作
4.5.3 菜单的便捷使用方式
4.6 本章小结
第5章 ZENI工具的数字电路设计过程
5.1 ZENI工具的原理图绘制
5.1.1 设计窗口的建立
5.1.2 反相器的拓扑原理图绘制
5.2 ZENI工具原理图的仿真
5.2.1 SPICE仿真
5.2.2 外部仿真
5.2.3 命令行仿真
5.3 ZENI工具的版图设计
5.3.1 版图设计窗口的建立
5.3.2 反相器的版图设计
5.4 ZENI工具的版图设计验证
5.4.1 版图设计规则验证
5.4.2 版图原理图匹配比较
5.4.3 版图寄生参数提取
5.5 ZENI工具的后仿真
5.6 本章小结
第6章 ZENI工具的模拟电路设计过程
6.1 前端设计（Front-endDesign）
6.2 后端设计（Back-endDesign）
6.2.1 版图设计规则
6.2.2 OPAMP的版图设计
6.2.3 版图验证
6.2.4 后仿真
6.3 本章小结
第7章 可变参数单元——Vcell模板
7.1 关于Vcell
7.2 使用Vcell
7.3 Vcell模板组件
7.3.1 器件参数的定义
7.3.2 器件内部结构定义
7.3.3 内部创建对象指令
7.4 本章小结
第8章 全定制集成电路设计案例
8.1 SRAM电路的设计
8.1.1 SRAM简介
8.1.2 SRAM工作原理
8.1.3 SRAM存储体电路设计
8.1.4 SRAM版图设计
8.2 锁相环电路的设计
8.2.1 鉴频鉴相器电路设计
8.2.2 电荷泵电路设计
8.2.3 环路滤波器电路设计
8.2.4 压控振荡器电路设计
8.2.5 可编程计数器电路设计
8.2.6 锁相环版图设计
8.3 本章小结
第9章 晶圆厂设计套组与常用的快捷键
9.1 晶圆厂设计套组的介绍
9.1.1 工艺库的浏览（0.18μm）
9.1.2 设计规则检查语句
9.2 常用的快捷键
参考文献

前言/序言

　　本书是在国家集成电路设计深圳产业化基地（简称深圳IC基地）和中国华大电子集团公司的大力支持下，由深圳IC基地与深圳大学信息工程学院EDA技术中心的专家共同撰写的，基于国产集成电路设计工具（ZENI）的集成电路设计技术用书。本书从全定制集成电路的设计原理、设计流程、设计范例入手，详细介绍了ZENI工具的使用方法、注意事项、设计要点；从结合基本工艺的库单元建立出发，详细论述了集成电路设计的基本原理与设计流程。本书力求通过设计实现的具体进程，帮助初学者了解与理解集成电路设计的基本原理和基本过程，达到设计入门的目的。
　　本书在编写过程中得到了华大公司的大力支持，特别是田鹏先生等的积极配合；得到了深圳大学信息工程学院集成电路工程专业硕士领域的学生的实验验证配合，为本书的具体实验与流程编写的更加通俗具体，起到了积极作用；同时，也得到了深圳大学信息工程学院集成电路方向的本科学生毕业设计实验的支持。在此，编者一并表示诚挚的感谢。
　　由于编者水平有限，书中难免存在不妥之处，请广大读者批评指正。
　　编者于深圳
　　2013年7月

《集成电路设计与实现：理论、方法与实践》 内容概述： 本书是一本全面深入探讨集成电路（IC）设计与实现技术的专业著作，旨在为读者提供一个系统性的知识框架，涵盖了从概念构思到最终产品制造的全过程。本书不仅仅是理论知识的堆砌，更注重实际应用中的方法论、工具链以及行业最佳实践。我们将带领读者穿越集成电路设计的迷人世界，理解芯片如何从抽象的逻辑转化为具象的物理器件，最终在现代科技中扮演至关重要的角色。 全书分为四个主要部分，逻辑清晰，循序渐进： 第一部分：集成电路设计基础理论与前沿发展 本部分将为读者奠定坚实的理论基础。我们将从集成电路的基本概念出发，深入剖析半导体材料的特性、晶体管的工作原理以及MOSFET等关键器件的物理模型。在此基础上，我们将详细介绍数字逻辑设计的基本原理，包括布尔代数、逻辑门、组合逻辑和时序逻辑电路的设计方法。读者将了解各种基本逻辑单元的构建方式，以及如何将它们组合成复杂的数字系统。 更进一步，本书将深入探讨集成电路设计的层次化方法。从系统级设计（System-Level Design）的架构规划，到寄存器传输级（RTL）描述，再到门级网表（Gate-Level Netlist）的生成，我们将详细阐述每个阶段的目标、方法和挑战。我们将介绍硬件描述语言（HDL），如Verilog和VHDL，并提供丰富的实例，演示如何使用这些语言来描述和验证电路的行为。 除了传统的设计方法，本书还将聚焦集成电路设计的前沿发展。我们将探讨低功耗设计技术，包括时钟门控、动态电压频率调整（DVFS）以及电源门控等，这对于满足日益增长的移动设备和物联网应用的需求至关重要。同时，我们还将介绍高性能计算和高频设计的关键技术，例如时序分析、时钟树综合（CTS）以及优化技术。机器学习在IC设计中的应用也将得到探讨，包括其在布局布线、功耗优化和设计验证等方面的潜力。 第二部分：集成电路设计的关键流程与工具链 本部分将带领读者走进集成电路设计实际操作的流程，并详细介绍贯穿整个流程的关键EDA（Electronic Design Automation）工具。我们将深入剖析逻辑综合（Logic Synthesis）的过程，解释如何将高层次的RTL代码转化为门级网表，以及综合工具的优化策略。读者将学习如何理解和利用综合报告，从而改进设计的性能、面积和功耗。 紧接着，我们将重点讲解物理设计（Physical Design）的核心环节，包括布局（Placement）和布线（Routing）。我们将深入探讨布局的算法和策略，包括标准单元的放置、模块的划分以及全局布局的优化，以最小化信号延迟和功耗。随后，我们将详细讲解布线的复杂性，包括全局布线、详细布线以及过孔（Via）的优化，以确保信号能够可靠地连接，同时满足时序和信号完整性要求。 电源完整性（Power Integrity）和信号完整性（Signal Integrity）是确保集成电路稳定可靠运行的关键。本书将专门辟章节详细阐述这两大领域。我们将讲解电源分配网络（PDN）的设计和优化，包括去耦电容的选取和放置，以及如何避免电压跌落（IR Drop）和地弹（Ground Bounce）。同时，我们将深入分析信号传输中的串扰（Crosstalk）、反射（Reflection）和损耗（Loss）等问题，并介绍相应的抑制技术，如线间距优化、终端匹配和信号屏蔽。 此外，我们还将介绍物理验证（Physical Verification）的重要性，包括设计规则检查（DRC）、版图与原理图检查（LVS）和电迁移（Electromigration）分析。读者将理解这些验证步骤如何确保最终版图符合制造工艺的要求，避免设计缺陷导致芯片失效。 第三部分：先进集成电路设计方法与验证技术 随着集成电路的复杂性不断攀升，先进的设计方法和严谨的验证技术变得尤为重要。本部分将聚焦这些关键领域。我们将深入探讨物理实现（Physical Implementation）的进阶技术，包括时钟树综合（Clock Tree Synthesis），讲解如何设计和优化时钟网络以确保全局时钟抖动（Jitter）最小化。我们还将介绍功耗分析和优化技术，包括静态功耗和动态功耗的分析方法，以及各种降低功耗的策略，例如多电压域（Multi-VDD）设计和动态功耗管理。 在验证方面，我们将详细介绍形式验证（Formal Verification）和仿真验证（Simulation-based Verification）的技术。我们将解释形式验证如何通过数学方法证明电路设计的正确性，例如等价性检查（Equivalence Checking）和属性检查（Property Checking）。对于仿真验证，我们将深入探讨各种测试平台（Testbench）的设计方法，包括事务级建模（TLM）、覆盖率驱动验证（Coverage-Driven Verification）以及随机测试（Random Testing）。我们将介绍断言（Assertion）的使用，以及如何利用断言来捕获设计中的潜在问题。 更进一步，本书将探讨低功耗设计（Low-Power Design）和混合信号集成电路（Mixed-Signal IC）的设计挑战。低功耗设计将深入讲解各种功耗管理技术，包括电源门控、时钟门控、动态电压和频率调整（DVFS）以及多阈值电压（Multi-VT）技术。对于混合信号IC，我们将探讨模拟电路和数字电路的接口设计、噪声耦合问题以及共存设计（Co-design）的方法。 第四部分：集成电路制造流程与先进封装技术 光有优秀的设计是不够的，理解芯片如何从设计转化为物理器件同样重要。本部分将带领读者了解集成电路的制造过程，揭示芯片生产的神秘面纱。我们将从晶圆制造（Wafer Fabrication）的工艺流程入手，详细介绍光刻（Photolithography）、刻蚀（Etching）、薄膜沉积（Thin Film Deposition）和离子注入（Ion Implantation）等关键步骤。读者将了解不同工艺技术（如CMOS、FinFET、GAA）如何影响芯片的性能和功耗。 我们将深入探讨版图设计（Layout Design）与工艺设计套件（PDK, Process Design Kit）的关系，以及如何根据PDK中的设计规则来生成可制造的版图。我们将介绍后道工艺（Back-end Process）的细节，包括金属互连（Metallization）和晶圆测试（Wafer Sort）。 随着芯片集成度的不断提高，先进封装技术（Advanced Packaging）的重要性日益凸显。本书将专门探讨3D IC、芯片堆叠（Chip Stacking）、扇出（Fan-Out）封装以及硅中介层（Silicon Interposer）等先进封装技术。我们将分析这些技术如何实现更高的集成度、更好的性能和更低的功耗，以及它们在高性能计算、AI加速器和通信芯片等领域的应用。 最后，本书还将探讨芯片的功能测试（Functional Test）和可靠性验证（Reliability Verification）的重要性，以及现代IC测试设备和方法。我们将强调从设计到制造、再到测试的端到端流程的协同工作，确保最终产品的质量和性能。 本书特色： 理论与实践并重： 兼顾了扎实的理论基础和详实的实践指导，适合不同层次的读者。 体系化知识结构： 提供了一个全面、系统的集成电路设计知识体系，便于读者构建整体认知。 前沿技术聚焦： 涵盖了低功耗设计、AI在IC设计中的应用、先进封装等当前热门领域。 丰富的实例与案例： 通过大量的实例和案例分析，帮助读者更好地理解抽象的概念和复杂的流程。 工具链介绍： 详细介绍了主流EDA工具的使用和在不同设计阶段的应用。 面向未来： 展望了集成电路设计与实现的未来发展趋势，为读者指明方向。 适合读者： 本书适合于电子工程、计算机科学、微电子学等相关专业的本科生、研究生，以及从事集成电路设计、验证、物理实现、封装以及相关领域的工程师。希望深入理解集成电路设计全貌，掌握先进设计理念和实践方法的专业人士也将从中受益匪浅。 通过本书的学习，读者将能够： 深入理解集成电路设计的各个环节和核心技术。 熟练掌握使用EDA工具进行电路设计和验证。 能够独立完成一定复杂度的集成电路设计项目。 掌握解决实际设计中遇到的挑战的方法。 对集成电路行业的前沿发展和未来趋势有清晰的认识。 本书不仅是一本技术手册，更是一扇通往微电子世界的窗户，它将帮助您在这个充满挑战与机遇的领域里，打下坚实的基础，并开启您的创新之旅。

评分☆☆☆☆☆

拿到这本书，我最感兴趣的部分莫过于它所涵盖的“实现技术”这部分内容了。我知道集成电路的设计不仅仅是画图，最终的成品是需要经过复杂的制造过程才能实现的。这本书在“实现”这个环节上，会讲到哪些具体的技术呢？我希望它能详细介绍 ZENI 框架下，从设计到最终芯片产出的整个流程，包括但不限于布局布线、时序分析、功耗优化、信号完整性分析等关键环节。是不是会涉及一些先进的制造工艺，比如 FinFET 或者是更小的纳米级别工艺？如果是的话，ZENI 在这些工艺下的设计适配性如何？这本书会不会提供一些关于工艺库的使用指导，以及如何根据不同的工艺节点来优化设计？我尤其关心的是，在实现过程中，如何有效识别和解决潜在的设计缺陷，比如寄生参数的影响、噪声问题等。这本书会不会提供一些实用的调试和验证方法，帮助我们在流片前最大程度地降低风险？我希望它能像一本工程师的“工具箱”，提供各种切实可行的解决方案，让我能够从设计到最终的芯片实现，都有清晰的思路和可靠的方法。

评分☆☆☆☆☆

我是一名刚刚接触集成电路设计的新手，对这个领域充满好奇，但也感到一些迷茫。看到这本书的标题，我觉得这是一个非常好的学习起点。我希望这本书能从最基础的概念讲起，比如什么是集成电路，它的基本构成有哪些，以及我们为什么要设计集成电路。然后，逐步深入到ZENI这个特定的设计框架。它会不会用通俗易懂的语言解释一些复杂的概念，比如数字逻辑、模拟电路、半导体物理等？我希望它能够避免过于深奥的理论，而是通过形象的比喻和简单的图示来帮助我理解。书中会不会提供一些基础的实验或者练习，让我可以在实践中巩固所学知识？比如，用ZENI来设计一个简单的逻辑门，或者一个简单的寄存器？我期待这本书能像一位耐心细致的老师，引导我逐步掌握集成电路设计的基本技能，为我将来深入学习更复杂的知识打下坚实的基础。它能否让我对整个IC设计流程有一个初步的认识，并培养我对这个领域的兴趣，这是我最看重的。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面上“基于ZENI的集成电路设计与实现技术”这个标题，一开始就吸引了我。ZENI这个名字我之前在一些专业论坛上看到过，似乎是一个新兴的技术或者平台，但具体是做什么的，我一直没有深入了解。所以，当我看到这本书时，就立刻觉得这是个绝佳的机会，可以系统地学习一下它。我期待这本书能像一个向导，把我从零开始，一步步地引入ZENI的世界，讲解它的基本原理、核心概念，以及它在集成电路设计领域到底扮演着怎样的角色。我希望它能解释清楚ZENI与其他设计方法论有什么区别，它有哪些独特的优势，能够为我们解决在传统IC设计中遇到的哪些难题。这本书会不会涉及一些 ZENI 的发展历史，它的出现是基于怎样的技术趋势？这些都是我非常好奇的。更重要的是，我希望这本书能提供一些实际的操作指导，比如如何搭建 ZENI 的开发环境，常用的工具链有哪些，以及通过一些实际的案例来展示如何运用 ZENI 进行一个完整的集成电路设计流程。我希望不仅仅是理论讲解，更要有一些实实在在的“干货”，让我能够动手实践，真正掌握这门技术。

评分☆☆☆☆☆

我是一名在业内的资深IC设计工程师，一直在寻找能够提升设计效率和创新能力的新技术。看到“ZENI”这个名字，虽然有些耳生，但“集成电路设计与实现技术”这个副标题非常有吸引力。我希望这本书能够深入探讨ZENI在高级设计方法论方面的应用。它是否能够提供一些关于如何利用ZENI进行复杂SoC（System-on-Chip）设计的指导？比如，在模块化设计、IP集成、低功耗设计、以及高性能计算等方面的实践案例。我尤其关心ZENI在验证和测试方面的策略，它是否能够支持更高级的验证方法，如形式验证、覆盖率驱动验证等？这本书会不会介绍一些 ZENI 在面向特定应用领域，如人工智能芯片、通信芯片、或者汽车电子等方面的成功案例和设计经验？我想了解 ZENI 在加速设计迭代、缩短上市时间，以及应对日益增长的设计复杂度方面，能带来哪些实质性的改变。我希望这本书能为我提供一些前沿的视角和实用的技巧，帮助我在激烈的市场竞争中保持领先地位。

评分☆☆☆☆☆

这本书的标题中“基于ZENI”这几个字，让我对它与现有主流EDA工具和设计流程的关系产生了浓厚的兴趣。我一直在使用 Synopsis、Cadence 等主流的EDA工具，它们在IC设计领域已经非常成熟。那么，ZENI 究竟是什么，它是否能够与这些工具无缝集成，还是说它是一个完全独立的、全新的生态系统？我希望这本书能详细解答这个问题。如果 ZENI 是一个独立的系统，它在设计语言、建模方式、仿真引擎等方面有哪些创新之处？它是否能够提供比现有工具更强大的功能，或者在某些特定方面有显著的优势？比如，它在人工智能辅助设计、机器学习在IC设计中的应用，或者是在高层次综合方面是否有突破性的进展？我对它能否简化设计流程，提高设计效率，降低设计成本等方面尤为关注。如果它能与现有工具结合，那么如何进行接口的开发和适配，有哪些需要注意的地方？我希望这本书能给我一个清晰的定位，让我了解 ZENI 在整个IC设计产业链中的位置，以及它对未来设计模式可能带来的影响。