數(shù)字集成電路物理設(shè)計(jì)

前言

隨著電子計(jì)算機(jī)的普及，人類社會(huì)已經(jīng)進(jìn)入了信息化社會(huì)。以集成電路為代表的微電子技術(shù)是信息科學(xué)技術(shù)的核心技術(shù)。集成電路產(chǎn)業(yè)是關(guān)系經(jīng)濟(jì)建設(shè)、社會(huì)發(fā)展和國(guó)家安全的戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)。集成電路技術(shù)伴隨著半導(dǎo)體技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、多媒體技術(shù)、移動(dòng)通信等技術(shù)的不斷創(chuàng)新，得到了迅猛發(fā)展。從1958年美國(guó)的基爾比發(fā)明世界上第一塊集成電路以來，集成電路已經(jīng)從初期的小規(guī)模集成電路(SSI)發(fā)展到今天的系統(tǒng)芯片(SoC)，集成電路一直按摩爾定律(Moorelaw)向前演進(jìn)。集成電路產(chǎn)業(yè)包含了相對(duì)獨(dú)立的集成電路設(shè)計(jì)、集成電路加工制造、集成電路封裝測(cè)試、集成電路材料、集成電路設(shè)備業(yè)等，而其中的集成電路設(shè)計(jì)是集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的龍頭。近年來，我國(guó)的集成電路產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展。2000年以來我國(guó)的集成電路產(chǎn)值年平均增長(zhǎng)率達(dá)到30％左右。堅(jiān)持自主發(fā)展，增強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新能力和產(chǎn)業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力，掌握集成電路的核心技術(shù)，提高具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)產(chǎn)品的比重是我們的歷史性任務(wù)。發(fā)展集成電路技術(shù)的關(guān)鍵是培養(yǎng)具有創(chuàng)新和創(chuàng)業(yè)能力的專業(yè)人才，因此高質(zhì)量、較快速度地培養(yǎng)集成電路人才是我們的迫切任務(wù)。毫無疑問，大學(xué)和大學(xué)老師義不容辭地要擔(dān)負(fù)起這一歷史責(zé)任。2003年以來，教育部先后在全國(guó)部分重點(diǎn)高校建設(shè)了“國(guó)家集成電路人才培養(yǎng)基地”，國(guó)務(wù)院學(xué)位委員會(huì)又在2006年批準(zhǔn)設(shè)立集成電路工程領(lǐng)域培養(yǎng)工程碩士學(xué)位課程，意在不僅培養(yǎng)高水平的工學(xué)學(xué)士、碩士和博士，而且還要培養(yǎng)大量的集成電路工程領(lǐng)域的工程碩士，以滿足我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展的需要。集成電路技術(shù)發(fā)展迅速，內(nèi)容更新快，而我國(guó)現(xiàn)有的集成電路工程領(lǐng)域的教科書數(shù)量少，而且內(nèi)容和體系上不能很好地反映學(xué)科的發(fā)展和工程技術(shù)教學(xué)的需要，也難以滿足集成電路工程領(lǐng)域工程碩士的培養(yǎng)。為此，教育部全國(guó)集成電路工程領(lǐng)域工程碩士專業(yè)指導(dǎo)委員會(huì)和科學(xué)出版社，經(jīng)過廣泛而深入的調(diào)研，組織編寫出版了這套國(guó)家集成電路工程領(lǐng)域工程碩士教材。

內(nèi)容概要

　　《國(guó)家集成電路工程領(lǐng)域工程碩士系列教材·數(shù)字集成電路物理設(shè)計(jì)》是國(guó)內(nèi)第一本全面、完整介紹當(dāng)今數(shù)字集成電路后端布局布線設(shè)計(jì)技術(shù)的專門教材。作者結(jié)合自身多年理論研究和豐富的實(shí)踐與教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，詳細(xì)介紹了基于標(biāo)準(zhǔn)單元的數(shù)字集成電路從門級(jí)網(wǎng)表到最終布局布線版圖生成過程中所涉及的多方面重要工作，包括布圖規(guī)劃、電源規(guī)劃、布局、時(shí)鐘樹綜合、布線、寄生參數(shù)提取、靜態(tài)時(shí)序分析、簽收驗(yàn)證和物理驗(yàn)證等?！秶?guó)家集成電路工程領(lǐng)域工程碩士系列教材·數(shù)字集成電路物理設(shè)計(jì)》不僅涵蓋了掌握數(shù)字后端設(shè)計(jì)所需的有關(guān)芯片制造工藝、數(shù)字標(biāo)準(zhǔn)單元庫(kù)、設(shè)計(jì)中間文件等背景知識(shí)，而且充分結(jié)合當(dāng)前所面臨的問題和挑戰(zhàn)，對(duì)電壓降、信號(hào)完整性和低功耗技術(shù)等問題也做了深入討論。《國(guó)家集成電路工程領(lǐng)域工程碩士系列教材·數(shù)字集成電路物理設(shè)計(jì)》對(duì)基本概念的講授通俗易懂，相關(guān)內(nèi)容、配套習(xí)題和實(shí)驗(yàn)都與實(shí)際工程緊密聯(lián)系，以使讀者能夠打下堅(jiān)實(shí)的工程實(shí)踐基礎(chǔ)。

作者簡(jiǎn)介

陳春章，博士，北京中關(guān)村－Cadence軟件學(xué)院教授。

書籍目錄

叢書序前言第1章  集成電路物理設(shè)計(jì)方法1.1  數(shù)字集成電路設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)1.2  數(shù)字集成電路設(shè)計(jì)流程1.2.1  展平式物理設(shè)計(jì)1.2.2  硅虛擬原型設(shè)計(jì)1.2.3  層次化物理設(shè)計(jì)1.3  數(shù)字集成電路設(shè)計(jì)收斂1.3.1  時(shí)序收斂1.3.2  功耗分析1.3.3  可制造性分析1.4  數(shù)字集成電路設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)1.4.1  數(shù)據(jù)庫(kù)的作用與結(jié)構(gòu)1.4.2  數(shù)據(jù)庫(kù)的應(yīng)用程序接口1.4.3  數(shù)據(jù)庫(kù)與參數(shù)化設(shè)計(jì)1.5  總結(jié)習(xí)題參考文獻(xiàn)第2章  物理設(shè)計(jì)建庫(kù)與驗(yàn)證2.1  集成電路工藝與版圖2.1.1  CMOS集成電路制造工藝簡(jiǎn)介2.1.2  CMOS器件的寄生閂鎖效應(yīng)2.1.3  版圖設(shè)計(jì)基礎(chǔ)2.2  設(shè)計(jì)規(guī)則檢查2.2.1  版圖設(shè)計(jì)規(guī)則2.2.2  DRC的圖形運(yùn)算函數(shù)2.2.3  DRC在數(shù)字IC中的檢查2.3  電路規(guī)則檢查2.3.1  電路提取與比較2.3.2  電氣連接檢查2.3.3  器件類型和數(shù)目及尺寸檢查2.3.4  LVS在數(shù)字IC中的檢查2.4  版圖寄生參數(shù)提取與設(shè)計(jì)仿真2.4.1  版圖寄生參數(shù)提取2.4.2  版圖設(shè)計(jì)仿真2.5  邏輯單元庫(kù)的建立2.5.1  邏輯單元類別2.5.2  邏輯單元電路2.5.3  物理單元建庫(kù)與數(shù)據(jù)文件2.5.4  時(shí)序單元建庫(kù)與數(shù)據(jù)文件2.5.5  工藝過程中的天線效應(yīng)2.6  總結(jié)習(xí)題參考文獻(xiàn)第3章  布圖規(guī)劃和布局3.1  布圖規(guī)劃3.1.1  布圖規(guī)劃的內(nèi)容和目標(biāo)3.1.2  I／O接口單元的放置與供電3.1.3  布圖規(guī)劃方案與延遲預(yù)估3.1.4  模塊布放與布線通道3.2  電源規(guī)劃3.2.1  電源網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)3.2.2  數(shù)字與模擬混合供電3.2.3  時(shí)鐘網(wǎng)絡(luò)3.2.4  多電源供電3.3  布局3.3.1  展平式布局3.3.2  層次化布局3.3.3  布局目標(biāo)預(yù)估3.3.4  標(biāo)準(zhǔn)單元布局優(yōu)化算法3.4  掃描鏈重組3.4.1  掃描鏈定義3.4.2  掃描鏈重組3.5  物理設(shè)計(jì)網(wǎng)表文件3.5.1  設(shè)計(jì)交換格式文件3.5.2  其他物理設(shè)計(jì)文件3.6  總結(jié)習(xí)題第4章  時(shí)鐘樹綜合……第5章  布線第6章  靜態(tài)時(shí)序分析第7章  功耗分析第8章  信號(hào)完整性分析第9章  低功耗設(shè)計(jì)技術(shù)與物理實(shí)施第10章  芯片設(shè)計(jì)的最終驗(yàn)證與簽核附錄索引

章節(jié)摘錄

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編輯推薦

《國(guó)家集成電路工程領(lǐng)域工程碩士系列教材·數(shù)字集成電路物理設(shè)計(jì)》可作為高等院校集成電路設(shè)計(jì)相關(guān)專業(yè)工程碩士的教材，也可作為相關(guān)專業(yè)本科生和研究生的教材，并可供集成電路設(shè)計(jì)工程師參考。

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