SoC设计方法与实现 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:电子工业

作者:郭炜

出品人:

页数:290

译者:

出版时间:2007-6

价格:32.00元

装帧:

isbn号码:9787121043864

丛书系列:

图书标签:

• SoC设计方法与实现
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《集成电路设计中的关键技术与前沿探索》 内容简介 本书旨在深入剖析现代集成电路（IC）设计领域中那些至关重要的技术支撑、方法论的演进以及当前正在蓬勃发展的创新前沿。它并非对某一特定工具或流程的详尽手册，而是聚焦于构建高效、可靠、高性能集成电路背后所必须掌握的底层逻辑、核心原理与发展趋势。通过对集成电路设计生命周期中各个关键环节的细致梳理与深入探讨，本书期望能够为读者提供一个系统性的认知框架，使其能够理解从概念到物理实现的复杂转化过程，并洞察未来技术发展的方向。 第一部分：设计流程与方法论的演进 本部分将回顾集成电路设计方法论的经典演进历程，并重点介绍当前业界广泛采用的先进设计流程。我们将从早期的手动布局布线时代讲起，解析其局限性，并逐步引入自动化设计（EDA）工具的兴起及其对设计效率和复杂度的巨大提升。 抽象层次的演进： 从晶体管级设计到门级设计，再到寄存器传输级（RTL）设计，直至高层次综合（HLS）与系统级设计（SLD）。我们将详细阐述不同抽象层次的特点、优缺点，以及它们在现代设计流程中的作用。RTL设计作为当前主流，其Verilog/VHDL建模、仿真与验证方法将得到深入剖析。HLS技术如何帮助设计者利用C/C++等高级语言描述硬件，从而大幅缩短开发周期，以及其适用的场景和挑战，也将是重点讨论的内容。 设计流程的标准化与模块化： 介绍现代IC设计流程如何通过标准化的IP（Intellectual Property）复用、IP集成、总线协议（如AMBA AXI）以及IP共享平台来提高设计效率和可靠性。我们将探讨IP核的分类（如CPU、GPU、DSP、通用接口等），IP集成过程中可能遇到的挑战（如接口兼容性、时钟域交叉、功耗管理等），以及如何有效地管理和验证IP集成。 验证的地位与策略： 强调验证在集成电路设计中的核心地位。从传统的仿真验证，到形式验证、基于覆盖率的验证、静态时序分析（STA），再到高级验证方法学（如OVM/UVM）。我们将深入探讨不同验证技术的原理、适用范围及最佳实践。特别会关注功能验证的策略，包括测试平台的构建、激励生成、检查器设计以及如何最大化验证覆盖率，以期在流片前发现绝大多数的设计缺陷。 第二部分：物理实现与后端设计的挑战 集成电路的物理实现是将抽象逻辑转化为可制造版图的关键阶段。本部分将聚焦于物理设计中的核心技术，包括综合、布局、布线以及物理验证，并探讨这些环节面临的复杂挑战。 逻辑综合： 详细讲解逻辑综合的过程，包括逻辑优化、时序优化、面积优化和功耗优化。我们将深入分析综合工具如何根据设计约束（如时序、面积、功耗目标）来转换RTL代码为门级网表。读者将了解如何通过调整综合选项和约束来影响最终的物理实现结果。 物理设计（布局与布线）： 介绍布局（Placement）和布线（Routing）的基本算法和策略。布局的目的是将逻辑门和触发器放置在芯片上的合适位置，以最小化信号延迟和布线长度。布线的任务是连接这些器件，形成完整的电路互连。我们将讨论标准单元布局、宏单元布局、硬宏和软宏、多层金属布线、信号完整性（SI）和电源完整性（PI）问题在布局布线阶段的考虑。 时序分析与优化： 详细讲解静态时序分析（STA）的原理，包括建立时间（Setup Time）和保持时间（Hold Time）违例的检测与解决。我们将探讨时钟树综合（CTS）的作用，以及如何通过时钟缓冲、倾斜等技术来优化时序。读者将理解如何在设计流程中贯穿时序收敛的理念。 功耗分析与管理： 随着芯片功耗的日益严峻，本节将详细介绍功耗的来源（动态功耗、静态功耗），以及各种降低功耗的技术，如时钟门控（Clock Gating）、电源门控（Power Gating）、动态电压频率调整（DVFS）等。我们将探讨在设计流程的不同阶段如何进行功耗估计和优化。 物理验证： 介绍物理验证的重要性，包括设计规则检查（DRC）、版图与原理图一致性检查（LVS）以及可制造性设计（DFM）。我们将解释这些检查的原理以及它们如何确保设计能够被成功制造。 第三部分：前沿技术与未来展望 集成电路设计领域日新月异，本部分将聚焦于当前最前沿的技术趋势和新兴领域，为读者展望未来的发展方向。 异构集成与先进封装： 随着摩尔定律的放缓，通过将不同工艺、不同功能的芯片（如CPU、GPU、AI加速器、内存）封装在一起的异构集成（Heterogeneous Integration）成为提升性能和集成度的重要手段。本节将介绍2.5D、3D封装技术，Chiplet（小芯片）设计理念，以及其对设计、验证和制造带来的新挑战与机遇。 人工智能在IC设计中的应用： 探讨人工智能（AI）和机器学习（ML）如何赋能IC设计。从AI辅助的逻辑综合、布局布线优化，到AI驱动的验证，再到AI芯片的设计与优化。我们将分析AI在提高设计效率、发现设计模式、优化性能和功耗方面的潜力，并讨论其当前的局限性。 定制化芯片与领域特定架构（DSA）： 随着AI、5G、物联网等应用对计算性能和能效的需求日益增长，通用处理器已难以满足所有场景。本节将深入探讨领域特定架构（DSA）和定制化芯片（ASIC）的设计理念，例如AI加速器、神经网络处理器（NPU）、数字信号处理器（DSP）等。我们将分析DSA如何通过专门化的硬件来达到更高的性能和能效比。 安全与可靠性设计： 在日益复杂和互联的电子系统中，安全性和可靠性是不可忽视的关键要素。本节将讨论硬件安全威胁（如侧信道攻击、篡改攻击）以及相应的防护设计技术。同时，也将涉及可靠性设计，包括故障建模、冗余设计、纠错码（ECC）等，以应对宇宙射线、工艺偏差等带来的影响。 绿色计算与可持续设计： 随着全球对能源消耗和环境保护的日益关注，绿色计算和可持续的IC设计成为新的焦点。我们将探讨如何通过优化设计流程、采用低功耗技术、减少材料使用和延长产品寿命来构建更环保的集成电路。 目标读者 本书适合于集成电路设计工程师、微电子专业学生、以及对集成电路设计感兴趣的技术人员。无论您是初入IC设计领域，希望建立扎实的基础知识，还是有一定经验希望拓宽技术视野，了解前沿动态，本书都将为您提供有价值的参考。通过阅读本书，读者将能够： 深刻理解集成电路设计的核心流程和关键技术。 掌握分析和解决设计中遇到的复杂问题的基本方法。 洞察集成电路设计领域的最新发展趋势和未来方向。 提升在日益激烈的技术竞争中保持领先地位的能力。 本书力求在深度与广度之间取得平衡，通过清晰的阐述和前瞻性的视角，帮助读者构建一个全面而系统的集成电路设计知识体系。

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没正经学过SOC设计的山货靠这本书半路出家……多谢@forever_7yao 赠书

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前几章讲的都是些SOC的概念性的内容，IP啊流程之类，后面的部分是SD的人员看看验证的知识，还夹杂了一些Digital Designer需要了解的知识，RTL，同步异步，对我而言，小本看看后端的内容也算值了。属于入门教材，包括Designer，Layout，SD方向的都可以看看。

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