基本信息
書名:CMOS集成電路後端設計與實戰
定價:69.00元
作者:劉峰
齣版社:機械工業齣版社
齣版日期:2015-10-01
ISBN:9787111514404
字數:
頁碼:
版次:1
裝幀:平裝
開本:16開
商品重量:0.4kg
編輯推薦
作者十年磨鐵之作,Intel、睿晟微電子、復旦微電子多位專傢聯袂推薦。
首本由本土作者係統講解集成電路後端設計的專著,集後端設計之大成。
結閤後端設計的主流工具,理論聯係實踐,極具可操作性。
內容提要
集成電路後端設計流程長、環節多,而且每個環節、每個工種都涉及非常多的背景知識和技能。為瞭讓讀者能夠係統地掌握後端設計的基礎知識,本書不僅在廣度上全麵覆蓋集成電路後端設計的三個重要設計大方嚮:全定製、半定製和靜態時序分析,而且在深度上覆蓋瞭後端三大重要設計方嚮之間相互關聯的技術點。並以此來貫穿整個後端設計流程,使讀者在廣度和技術點銜接兩方麵深入理解整個後端設計技術和流程細節。本書不拘泥於枯燥理論的灌輸,把整個集成電路後端設計過程通過結閤業內主流EDA設計工具和實踐操作的形式進行講解,終以理論聯係實際的方法來真正地提高讀者學以緻用的工程技術設計能力。本書是任何想要學習集成電路後端設計的讀者必讀的。
本書特點:
係統而且深入,既對後端設計知識的廣度有足夠的覆蓋,同時也不乏深度和細緻。
從完整工程設計的角度齣發,結閤主流工具,實操性強。
涉及的實驗技術資料可以在相關EETOP【後端設計】分論壇下載。
作者將定期在EETOP分論壇與本書讀者進行互動和交流,解答讀者問題。
目錄
前言
章引論
1.1集成電路發展史簡介
1.2集成電路發展現狀
1.3國際集成電路發展趨勢
第2章集成電路後端設計方法
2.1集成電路後端設計
2.2後端全定製設計方法
2.2.1後端全定製設計流程介紹
2.2.2主流後端全定製設計工具介紹
2.2.3後端全定製設計小結
2.3後端半定製設計方法
2.3.1後端半定製設計流程介紹
2.3.2主流後端半定製設計工具介紹
2.3.3後端半定製設計小結
**部分後端全定製設計及實戰
第3章後端全定製設計之標準單元設計技術
3.1設計標準單元庫的重要性
3.2標準單元設計技術
3.2.1標準單元的基本介紹
3.2.2標準單元的基本類型
3.2.3標準單元庫提供的數據
3.2.4標準單元設計參數
3.3標準單元設計流程
3.3.1方案設計
3.3.2標準單元電路及版圖設計
3.3.3標準單元庫版圖和時序信息的提取
3.3.4庫模型與庫文檔生成
3.3.5設計工具流程驗證
3.3.6測試電路設計及工藝流片驗證
3.4標準單元設計需要的數據
3.5標準單元設計EDA工具
第4章後端全定製設計之標準單元電路設計技術
4.1CMOS工藝數字電路實現結構
4.1.1靜態電路實現結構
4.1.2僞NMOS電路實現結構
4.1.3傳輸管與傳輸門電路
4.1.4動態電路實現結構
4.1.5高扇入邏輯電路的實現結構
4.2CMOS數字電路優化
4.3標準單元庫中幾種時序單元介紹
4.3.1C2MOS觸發器
4.3.2真單相觸發器
4.3.3脈衝觸發器
4.3.4數據流觸發器
第5章後端全定製設計之標準單元電路設計實戰
5.1電路設計流程
5.2時序單元HLFF的電路設計
5.2.1建立庫及電路設計環境
5.2.2VituosoSchematicComposer使用基礎
5.2.3時序單元HLFF電路實現
5.2.4時序單元HLFF電路元件的産生
5.2.5時序單元HLFF電路網錶輸齣
5.3時序單元HLFF的電路仿真
5.3.1設置帶激勵輸入的仿真電路圖
5.3.2使用VirtuosoSpectreCircuitSimulator進行電路仿真
第6章後端全定製設計之標準單元版圖設計技術
6.1基本CMOS工藝流程
6.2基本版圖層
6.2.1NMOS/PMOS晶體管的版圖實現
6.2.2串聯晶體管的版圖實現
6.2.3並聯晶體管的版圖實現
6.2.4CMOS反相器的版圖實現
6.2.5緩衝器的版圖實現
6.2.6CMOS二輸入與非門和或非版圖實現
6.3版圖設計規則
6.4版圖設計中晶體管布局方法
6.4.1基本歐拉路徑法
6.4.2歐拉路徑法在動態電路中的應用
6.4.3晶體管尺寸對版圖的影響
6.5標準單元版圖設計的基本指導
6.5.1優化設計標準單元
6.5.2標準單元PIN腳的設計
第7章後端全定製設計之標準單元版圖設計實戰
7.1版圖設計流程
7.2時序單元HLFF版圖實現
7.2.1建立項目庫及版圖設計環境
7.2.2VituosoLayoutEditor使用基礎
7.2.3時序單元HLFF版圖實現
7.2.4時序單元HLFF版圖GDS輸齣
7.3版圖設計規則檢查
7.3.1執行版圖設計規則檢查
7.3.2基於版圖設計規則結果的調試
7.4版圖與電路等價性檢查
7.4.1執行版圖與電路等價性檢查
7.4.2基於版圖與電路等價性檢查結果的調試
7.5版圖寄生參數提取
第8章後端全定製設計之標準單元特徵化技術
8.1標準單元時序模型介紹
8.1.1基本的時序模型歸納
8.1.2時序信息建模方法
8.1.3時序信息文件基本內容
8.2標準單元物理格式LEF介紹
8.2.1LEF文件中重要參數詳細說明
8.2.2LEF文件全局設置
8.2.3LEF文件中工藝庫物理信息設置
8.2.4LEF文件中單元庫物理信息設置
8.2.5LEF對應的圖形視圖
第9章後端全定製設計之標準單元特徵化實戰
9.1時序信息提取實現
9.1.1時序信息特徵化的實現流程
9.1.2時序信息特徵化的數據準備
9.1.3標準單元HLFF的時序信息特徵化
9.1.4SiliconSmart工具流程介紹
9.2物理信息抽象化實現
9.2.1物理信息抽象化實現流程
9.2.2建立物理信息抽象化工作環境
9.2.3標準單元HLFF的物理信息抽象化
9.2.4版圖抽象化後LEF數據輸齣
第二部分後端半定製設計及實戰
0章後端半定製設計之物理實現技術
10.1半定製物理實現工程師應該具備的能力
10.2半定製物理實現流程
10.3半定製物理實現使用的EDA工具
10.4半定製物理實現需要的數據
10.5布局規劃
10.6電源規劃
10.6.1電壓降與電遷移
10.6.2電源規劃前的功耗預估方法
10.6.3電源條帶的基本設置方法
10.6.4電源環的基本設置方法
10.6.5電源網絡分析的基本方法
10.7時鍾樹的實現
10.7.1常見時鍾網絡的實現方法
10.7.2時鍾樹的綜閤策略
10.7.3時鍾樹的基本性能參數
10.7.4時鍾樹的綜閤流程
10.7.5門控時鍾
10.7.6時鍾樹優化基本指導
10.8布綫
10.8.1天綫效應
10.8.2串擾噪聲
10.8.3數模混閤信號綫走綫的基本方法
10.9ECO
1章後端半定製設計之Open-SparcT1-FPU布局布綫實戰
11.1布局布綫的基本流程
11.2布局布綫工作界麵介紹
11.3建立布局布綫工作環境
11.4布局布綫實現
11.4.1芯片布局
11.4.2電源網絡實現
11.4.3自動放置標準單元
11.4.4時鍾樹綜閤
11.4.5布綫
11.4.6芯片版圖完整性實現
11.4.7布局布綫數據輸齣
2章後端半定製設計之Open-SparcT1-FPU電壓降分析實戰
12.1電壓降分析的基本流程
12.2建立電壓降分析的工作環境
12.3電壓降分析實現
12.3.1設置電源網格庫
12.3.2功耗計算
12.3.3電壓降分析
第三部分靜態時序分析及實戰
3章靜態時序分析技術
13.1靜態時序分析介紹
13.1.1靜態時序分析背景
13.1.2靜態時序分析優缺點
13.2靜態時序分析基本知識
13.2.1CMOS邏輯門單元時序參數
13.2.2時序模型
13.2.3互連綫模型
13.2.4時序單元相關約束
13.2.5時序路徑
13.2.6時鍾特性
13.2.7時序弧
13.2.8PVT環境
13.3串擾噪聲
13.3.1串擾噪聲惡化原因
13.3.2串擾噪聲的體現形式
13.3.3串擾噪聲相互作用形式
13.3.4時間窗口
13.4時序約束
13.4.1時鍾約束
13.4.2I/O延時約束
13.4.3I/O環境建模約束
13.4.4時序例外
13.4.5恒定狀態約束
13.4.6屏蔽時序弧
13.4.7時序設計規則約束
13.5靜態時序分析基本方法
13.5.1時序圖
13.5.2時序分析策略
13.5.3時序路徑延時的計算方法
13.5.4時序路徑的分析方法
13.5.5時序路徑分析模式
4章靜態時序分析實戰
14.1靜態時序分析基本流程
14.2建立靜態時序分析工作環境
14.3靜態時序分析實現
14.3.1建立時間分析
14.3.2保持時間分析
14.3.3時序設計規則分析
14.3.4時序違反修復
參考文獻
作者介紹
劉 峰 EETOP社區【後端設計】設計分論壇版主,擁有10年以上集成電路後端設計工程經驗。目前主要從事集成電路後端設計的研究和開發工作,先後供職於多傢外知名集成電路設計公司和科研院所,參與瞭多項國傢863計劃、核高基重大科技項目和重要的産品的研發。
文摘
序言
說實話,這本書的內容深度非常挑戰我的現有知識體係,尤其是關於物理驗證和簽核的章節,涉及到的規則檢查(DRC/LVS/ERC)和各種復雜的模型文件(如Liberty、SPEF)處理,簡直是把我帶到瞭另一個維度。作者在描述這些復雜流程時,非常注重細節的準確性,這一點在IC設計領域至關重要,因為一個小小的參數設置錯誤可能導緻整個芯片流片失敗。書中對功耗敏感性的分析和降噪技術(如使用緩衝器插入、邏輯重定時)的介紹,是真正體現瞭高級工程師水平的乾貨。我個人認為,這本書非常適閤作為研究生階段的參考教材,因為它提供的不僅僅是操作指南,更是一種工程思維的訓練。它促使我去質疑每一個默認設置背後的閤理性,去探究工具是如何做齣決策的,從而真正掌握設計的主動權。
評分這本書的價值在於其對“實戰”二字的完美詮釋。它沒有停留在理論層麵空談,而是大量地穿插瞭基於業界標準流程的實際操作案例和疑難雜癥的解決方案。例如,書中對靜態時序分析(STA)中反饋路徑和交叉時鍾域(CDC)處理的講解,細緻到令人發指,直接解決瞭我在項目收尾階段一直懸而未決的幾個棘手時序違例。作者的寫作風格非常務實,就像是你在項目現場拉著一位資深負責人請教問題一樣,得到的迴答既專業又直接指嚮核心。對於希望快速提升自己在高速接口(如SerDes/DDR)後端實現能力的讀者來說,這本書提供瞭寶貴的經驗積纍。它讓我深刻體會到,後端設計遠非簡單的布綫和優化迭代,而是一門平衡速度、麵積和功耗的復雜藝術,而這本書正是教授這門藝術的權威指南。
評分如果要用一個詞來形容這本書給我的感受,那就是“厚重”。這絕不是那種浮於錶麵的入門教程,它需要讀者投入大量時間和精力去理解和消化其中蘊含的深刻設計哲學。我印象最深的是關於DFM(Design for Manufacturability,可製造性設計)的部分,它詳盡地闡述瞭如何在前段設計階段就開始考慮後續製造的限製,尤其是對金屬層橋接(Via stitching)和光刻熱點(Hotspot)的處理,都有非常具體的指導。這本書的文字風格偏嚮於嚴謹的技術報告,邏輯清晰,推導嚴密,沒有太多花哨的修飾,每一個公式和每一個步驟都有其存在的理由。對於那些追求極緻性能和良率的團隊來說,這本書提供的技術深度是其他同類書籍難以比擬的。它不僅教會你如何解決當前的問題,更重要的是,它讓你學會如何構建一個麵嚮未來的、魯棒性更強的後端設計流程。
評分這本書絕對是為那些想深入瞭解集成電路後端設計的工程師準備的“聖經”。我用瞭好幾個月的時間纔把這本書啃下來,感覺收獲巨大。它不僅僅是羅列瞭一些設計流程和工具的使用方法,更重要的是,它深入剖析瞭後端設計中那些最容易讓人頭疼的瓶頸問題,比如時序收斂、功耗優化和物理實現中的各種陷阱。作者的講解非常細緻,很多在實際工作中難以找到清晰解答的難題,都能在這本書裏找到答案。尤其是關於寄生參數提取和簽核(Sign-off)流程的章節,寫得尤為透徹。我記得有一次在處理一個低功耗設計時遇到瞭意想不到的IR Drop問題,翻閱這本書後,找到瞭非常實用的處理建議和調試思路,最終順利解決瞭問題。這本書的難度不低,需要有一定的數字IC設計基礎纔能更好地吸收,但對於希望從“會用工具”進階到“精通設計”的工程師來說,這本書的價值無可估量。它真的能幫助你建立起一個完整的、係統的後端設計思維框架,而不是零散的知識點堆砌。
評分這本書的編排方式非常貼閤實際項目需求,幾乎是按部就班地帶著你走過一個完整的芯片後端流片流程。我特彆欣賞它在講解每個階段時,不僅關注“怎麼做”,更深入探討瞭“為什麼這麼做”。比如在布局規劃階段,它對電源網絡的設計拓撲結構做瞭詳細的對比分析,讓我明白瞭不同結構在噪聲抑製和電流分配上的優劣。書中大量使用瞭業界成熟的工具鏈作為案例,這使得書中的內容具有極強的實操性。對於初入職場的後端工程師而言,這本書就像是一個經驗豐富的導師,隨時為你答疑解惑。我發現書中對版圖(Layout)與時序(Timing)之間的相互作用的論述非常精闢,很多書隻談時序或隻談版圖,而這本書把兩者緊密地結閤起來分析,這纔是現代IC設計真正的挑戰所在。讀完後,感覺自己對後端流程的掌控力大大增強,不再是盲目地點擊按鈕等待結果,而是能主動預判和乾預設計中的關鍵點。
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