低功耗CMOS電路設計--邏輯設計與CAD工具 9787030315687 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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瑞士Christian Piguet，陳力穎 著

圖書標籤:

• CMOS電路
• 低功耗設計
• 邏輯設計
• CAD工具
• 集成電路
• 數字電路
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店鋪： 博學精華圖書專營店

齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030315687

商品編碼：29691047672

包裝：平裝

齣版時間：2011-07-01

基本信息

書名:低功耗CMOS電路設計--邏輯設計與CAD工具

定價：65.00元

售價：44.2元,便宜20.8元,摺扣68

作者:(瑞士)Christian Piguet,陳力穎

齣版社：科學齣版社

齣版日期：2011-07-01

ISBN：9787030315687

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.663kg

編輯推薦

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《低功耗CMOS電路設計》著重敘述低功耗電路設計，包括工藝與器件、邏輯電路以及CAD設計工具三個方麵的內容。在工藝器件方麵，描述瞭低功耗電子學的曆史、深亞微米體矽SOI技術的進展、CMOS納米工藝中的漏電、納米電子學與未來發展趨勢、以及光互連技術；在低功耗電路方麵，描述瞭深亞微米設計建模、低功耗標準單元、高速低功耗動態邏輯與運算電路、以及在結構、電路、器件的各個層麵上的低功耗設計技術，包括時鍾、互連、弱反型超低功耗設計和絕熱電路；在低功耗CAD設計工具方麵，描述瞭功耗模型與高層次功耗估計，國際上主要CAD公司的功耗設計工具以及低功耗設計流程。本書由(瑞士)christianPiguet主編。

內容提要

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《低功耗CMOS電路設計》著重敘述低功耗電路設計，部分概述低功耗電子技術和深亞微米下體矽sOI技術的進展、CMOS納米技術中的漏電流及光互連技術等；第二部分闡述深亞微米設計模型、低功耗標準單元、低功耗超高速動態邏輯與運算電路，以及在結構、電路、器件的各個層麵上的低功耗設計技術；第三部分主要針對CAD設計工具及低功耗設計流程進行闡述。本書的內容來自低功耗集成電路設計領域三十多位學者和專傢的具體實踐，包括學術界與工業界多年來的研究設計成果與經驗，所介紹的技術可以直接應用於産品設計。
《低功耗CMOS電路設計》可以作為微電子、電子科學與技術、集成電路等領域的研發、設計人員及工科院校相關專業師生的實用參考資料。本書由(瑞士)christianPiguet主編。

目錄

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作者介紹

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ChristianPiguet，瑞士Nyon人，分彆在1974年和1981年獲得洛桑聯邦瑞士大學(EPFL)的電子工程碩士與博士學位。Piguet博士於1974年加入瞭瑞士納沙泰爾Centre Electronique HorlogerS.A.實驗室。主要研究鍾錶業的CMOS數字集成電路和嵌入式低功耗微處理器，以及基於門陣列方法的CAD工具。他目前是納沙泰爾CSEMCentre Suisse d'Electronique et de MicrotechniqueS.A.實驗室超低功耗部門的負責人，並參與低功耗和高速CMOS集成電路的設計與管理。他的主要興趣包括低功耗微處理器與DSP、低功耗標準單元庫、門控時鍾和低功耗技術及異步設計。

文摘

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序言

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顛覆與革新：新一代信息處理技術探索 信息時代浪潮滾滾嚮前，技術迭代日新月異。我們正站在一個由數據、智能和互聯構築的全新時代入口，而驅動這一切核心的，正是底層半導體技術的每一次突破。從掌上設備到雲端服務器，從人工智能到物聯網，低功耗、高性能的芯片設計能力已成為衡量一個國傢科技實力和産業競爭力的關鍵指標。本書並非直接闡述某一特定書籍的內容，而是聚焦於一個更為宏大且深刻的議題：新一代信息處理技術的核心驅動力——集成電路設計中的低功耗與邏輯優化，以及支撐這些先進設計的現代CAD工具鏈所帶來的革命性變革。 在摩爾定律的定律日漸趨緩，芯片性能提升愈發睏難的當下，將每一焦耳的能量用在刀刃上，以極低的功耗實現強大的計算能力，已經成為擺在所有芯片設計者麵前的嚴峻挑戰，也正是通往未來計算的關鍵。本書所探討的領域，正是應對這一挑戰的基石。我們將深入剖析集成電路領域，特彆是CMOS（互補金屬氧化物半導體）工藝在低功耗設計中的核心地位。CMOS技術因其在靜態功耗上的獨特優勢，成為瞭現代數字集成電路設計的首選工藝。然而，即使是CMOS，在追求極緻性能的同時，其功耗的控製也並非易事。動態功耗、漏電功耗，以及由此引發的熱量問題，無不考驗著設計者的智慧。 本書將帶領讀者層層剝開低功耗CMOS電路設計的精髓。首先，我們會從邏輯設計的角度齣發，探討如何在電路的最高抽象層麵就開始融入低功耗的理念。這包括邏輯門級彆的功耗優化技術，例如如何通過選擇更優的邏輯結構來減少開關次數，從而降低動態功耗。我們會分析不同邏輯函數的實現方式對功耗的影響，以及如何利用布爾代數和卡諾圖等工具進行邏輯簡化。更進一步，我們將深入到架構層麵的低功耗設計策略。這涉及到時鍾門控（Clock Gating）等技術，通過精確控製時鍾信號的傳播，僅激活必要的電路單元，從而顯著減少不必要的動態功耗。我們還將探討電源門控（Power Gating），即在不使用的電路模塊上切斷電源，最大限度地降低漏電功耗。這些技術並非空中樓閣，而是經過無數次實踐檢驗的、切實有效的手段。 除瞭微觀的門級和宏觀的架構級優化，數據路徑和存儲器的低功耗設計也是本書關注的重點。數據在處理器內部的流動，以及數據的存儲和讀取，是功耗的重要來源。我們會分析數據編碼（Data Encoding）技術，例如格雷碼（Gray Code）在某些應用中如何減少位翻轉，從而降低動態功耗。對於內存單元，低功耗 SRAM 和 DRAM 的設計原理，以及數據壓縮和緩存策略在降低功耗方麵的作用，都將得到深入的探討。 然而，低功耗設計並非獨立於性能和麵積的。在實際的芯片設計中，設計者需要在性能、功耗和麵積（PPA）之間尋求最佳的平衡。本書將強調權衡（Trade-off）的重要性。例如，一些提高性能的設計可能伴隨著功耗的增加，反之亦然。理解這些權衡，並能夠根據具體的應用場景做齣明智的選擇，是優秀低功耗CMOS電路設計者的必備素質。 要實現如此復雜且精密的低功耗設計，現代計算機輔助設計（CAD）工具扮演著至關重要的角色。CAD工具不再是簡單的電路圖繪製軟件，而是集成瞭先進算法和龐大知識庫的智能化設計平颱。本書將揭示這些強大的CAD工具鏈是如何賦能低功耗CMOS電路設計的。 從邏輯綜閤（Logic Synthesis）開始，CAD工具能夠根據高層次的行為描述（如Verilog或VHDL）自動生成優化的門級網錶。在這一過程中，高級綜閤工具可以利用各種優化算法，智能地選擇最優的邏輯單元，並自動執行邏輯簡化和門控策略，從而在設計初期就奠定低功耗的基礎。物理設計（Physical Design）是另一項關鍵環節，它包括布局（Placement）和布綫（Routing）。CAD工具在這一階段通過精巧的算法，將邏輯門和互連綫放置在芯片的物理版圖上，同時考慮時序、功耗和麵積的約束。例如，智能的布綫算法可以識彆並最小化長綫效應，減少信號綫的電容，從而降低動態功耗。時序分析（Timing Analysis）和功耗分析（Power Analysis）工具是低功耗設計過程中不可或缺的伴侶。這些工具能夠精確地預測芯片在不同工作模式下的時序錶現和功耗消耗，為設計者提供關鍵的反饋信息，以便及時進行迭代優化。形式驗證（Formal Verification）技術，特彆是針對功耗屬性的形式驗證，也逐漸成為確保設計正確性和低功耗目標的重要手段。 此外，本書還將探討高級功耗建模（Advanced Power Modeling）和仿真（Simulation）技術。在物理層麵，CMOS器件的漏電和動態功耗受到工藝參數、工作電壓、溫度等多種因素的影響。先進的功耗模型能夠更準確地捕捉這些物理效應，而高效的仿真器則能夠快速地驗證設計在不同條件下的功耗錶現。機器學習和人工智能在CAD工具中的應用，也正在為低功耗設計帶來新的突破。通過分析海量的設計數據，AI可以學習到更優的設計模式和優化策略，從而提升設計效率和功耗性能。 本書所涵蓋的範疇，不僅僅是理論知識的堆砌，更是對工程實踐和前沿研究的深入洞察。我們將探討低功耗設計在不同應用領域的挑戰與機遇。例如，在移動設備領域，續航能力是生命綫，對低功耗的需求尤為迫切；在高性能計算和數據中心，降低能耗不僅關乎成本，更是能源效率和可持續發展的關鍵；而在物聯網設備中，許多設備需要長期在電池供電下運行，低功耗是其可行性的根本保證。 總而言之，本書所探討的低功耗CMOS電路設計，從邏輯優化的微觀細節到架構層麵的宏觀策略，再到支撐這一切的智能化CAD工具鏈的革命性力量，共同構成瞭新一代信息處理技術發展的核心驅動力。理解並掌握這些知識，對於任何緻力於在集成電路設計領域有所建樹的工程師、研究者以及對未來科技充滿好奇的讀者而言，都將打開一扇通往無限可能的大門。它不僅僅是關於“如何設計”，更是關於“如何以更可持續、更高效的方式驅動未來的數字世界”。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計實在是太吸引人瞭，那種深沉的藍色調配上簡潔的字體，一看就讓人覺得內容非常專業和嚴謹。我之前在網上看到這本書的介紹，說它深入淺齣地講解瞭低功耗CMOS電路的設計原理，尤其是在邏輯設計和CAD工具應用方麵的結閤，這對我這個正在進行畢業設計，需要優化電路功耗的學生來說，簡直是雪中送炭。我特彆關注那些關於亞閾值電路和動態功耗優化的章節，希望能從中找到一些實用的技巧，避免在實際工作中走彎路。這本書的作者團隊看起來資曆很深，相信他們對這個領域的理解一定非常透徹，能夠把那些復雜的理論用清晰易懂的方式呈現齣來，而不是堆砌公式和晦澀的術語。我希望能通過這本書，不僅掌握理論基礎，更能學會如何利用現代EDA工具來實現高效的低功耗設計流程，這對提升我的工程實踐能力大有裨益。從目前的體驗來看，這本書的排版和印刷質量都很不錯，閱讀起來非常舒適，希望接下來的內容也能保持這種高質量的水準。

評分☆☆☆☆☆

這本書的語言風格初讀之下，感覺非常嚴謹且學術化，適閤有一定數字電路基礎的讀者進行深入研究。我特彆欣賞它對底層物理機製的追根究底，比如MOS管的漏電流是如何在不同工作狀態下變化的，以及這些微觀層麵的變化如何纍積成宏觀的係統功耗。這種對細節的把控，讓我相信作者在編寫過程中是下瞭大功夫的，不是簡單地對現有資料進行整閤。對於我這種喜歡刨根問底的人來說，能夠理解“為什麼”比單純知道“怎麼做”更為重要。我希望它能深入探討先進的封裝技術和集成工藝對低功耗設計帶來的新挑戰和新機遇。如果能結閤最新的半導體行業發展趨勢來闡述設計策略，那麼這本書的生命力就會更強，不會很快過時。整體來看，它更像是一本供專業人士參考的工具書，而非入門讀物。

評分☆☆☆☆☆

這本書的裝幀設計雖然傳統，但內頁的圖錶製作水平相當高，綫條清晰，層次分明，這對於理解復雜的時序圖和電路結構至關重要。我發現書中對特定低功耗技術（比如多電壓域設計、自適應體偏置等）的講解非常係統化，似乎是從原理推導到應用實例都有完整的邏輯鏈條。我主要關注的是如何在高可靠性要求的領域（比如醫療電子或工業控製）應用這些低功耗技術，如何在保證穩定性和壽命的前提下盡可能降低待機功耗。我希望書中能提供針對不同應用場景的功耗優化權衡模型，幫助讀者在特定約束條件下做齣最優解。這本書給我的感覺是，它不僅傳授知識，更是在塑造一種係統化的、麵嚮優化的設計思維，這比單純的技術點羅列更有價值。

評分☆☆☆☆☆

說實話，選擇這本書主要還是衝著它在“CAD工具”方麵的論述去的。現在電路設計越來越依賴自動化工具鏈，如果不能熟練運用EDA軟件進行功耗仿真和優化，設計效率會大打摺扣。我希望能看到書中具體介紹主流的功耗分析工具（比如某些知名的商業軟件或開源工具）是如何與低功耗設計流程集成的。比如，如何設置仿真參數來準確預測靜態和動態功耗，以及如何利用工具的反標注功能來迭代優化電路結構。我希望它不是那種隻停留在理論介紹的書，而是能提供清晰的、可操作的步驟指南，最好能附帶一些練習或示例項目，讓我能邊學邊練。現在市麵上很多書隻講電路原理，對軟件層麵的講解往往一筆帶過，這本書如果能在這方麵有深入的剖析，那它對我的價值就不可估量瞭。這本教材的定位似乎非常精準地填補瞭這一市場空白。

評分☆☆☆☆☆

拿到這本書的時候，我的第一感覺是它真的很“厚重”，那種沉甸甸的感覺就代錶著知識量的紮實。我最近正在準備一個關於移動設備電源管理芯片的研發項目，對如何在外設接口和關鍵邏輯模塊中實現極緻的低功耗控製非常頭疼。這本書的目錄瀏覽下來，感覺覆蓋麵很廣，從基礎的晶體管級彆功耗分析，到係統級的功耗預算和管理策略，都有涉及。我尤其期待它能詳細闡述一些先進的工藝節點下，如何平衡性能與功耗之間的取捨，例如時鍾門控、電源門控這些高級技巧的具體實現細節。如果書中能提供一些真實的案例分析，對比不同設計方案帶來的功耗節省效果，那就太棒瞭。畢竟，理論學習很重要，但能指導實際操作的經驗分享纔是王道。我對它能提供的那種“一綫工程師”的實戰經驗抱有極高的期望，希望能從中汲取力量，攻剋項目中的技術難關。