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出版者:人民邮电出版社

作者:张学康

出品人:

页数:271 页

译者:

出版时间:2008年

价格:30.0

装帧:平装

isbn号码:9787871151765

丛书系列:

图书标签:

• 光纤通信
• 光纤技术
• 通信工程
• 信息技术
• 网络工程
• 光通信
• 通信原理
• 光纤
• 第二版
• 教材

好的，这是一本关于集成电路设计与制造的专业技术书籍的详细简介，内容完全不涉及您提到的《光纤通信技术(第2版)》。 --- 《超大规模集成电路（VLSI）设计、制造与前沿技术（第3版）》 书籍概述 《超大规模集成电路（VLSI）设计、制造与前沿技术（第3版）》是一本全面、深入且紧跟行业最新进展的专业教材与参考手册。本书旨在为电子工程、微电子学、计算机工程以及相关交叉学科的高年级本科生、研究生以及专业工程师提供一个从基础理论到尖端工艺的完整知识体系。本书的第三版在保留了经典VLSI设计原理的基础上，重点融入了近年来在先进工艺节点（如FinFET、GAA）、人工智能加速器设计、低功耗技术、以及设计自动化（EDA）工具链演进方面的最新成果。 全书结构清晰，逻辑严谨，不仅注重理论的深度阐述，更强调实践操作与工程实现，力求让读者在掌握核心概念的同时，能够理解现代集成电路产品从概念设计到流片生产的全过程。 --- 第一部分：VLSI基础与设计流程 本部分奠定了理解现代集成电路设计的理论基础，并系统地介绍了当前工业界标准的设计实现（Design Flow）流程。 第1章：半导体器件与工艺基础回顾 本章从MOSFET（金属氧化物半导体场效应晶体管）的工作原理出发，快速回顾了半导体物理基础，重点讲解了先进CMOS器件结构（如应变硅、高K/金属栅技术）如何影响VLSI电路的性能参数，如阈值电压（Vt）控制、亚阈值泄漏电流及寄生效应。 第2章：设计方法学与设计层次 详细阐述了集成电路设计的抽象层次——从系统级建模到门级网表，再到版图实现。深入探讨了设计规范（Design Specification）的制定，以及设计输入语言（如Verilog/VHDL）在行为级建模中的应用。本章对比了全定制（Full Custom）、半定制（Semi-Custom）和标准单元库（Standard Cell Library）的使用场景及各自的优缺点。 第3章：逻辑综合与设计实现流程 本章聚焦于设计流程中的自动化环节。详细解析了逻辑综合（Logic Synthesis）的过程，包括目标函数优化（面积、时序、功耗的平衡）、逻辑优化技术（如布尔代数重组、技术映射）。同时，系统介绍了标准单元库的结构、时序约束（SDC）的编写原则，以及设计验证（Formal Verification, Equivalence Checking）在综合后阶段的关键作用。 --- 第二部分：电路级设计与低功耗技术 本部分深入到电路层面的设计挑战，特别是针对移动和物联网设备日益重要的能效问题。 第4章：CMOS组合逻辑与时序电路设计 系统分析了基本逻辑门（NAND, NOR, XOR）的详细延迟模型，包括扇入、扇出对延迟的影响。在时序电路设计方面，本书详细讲解了锁存器（Latch）与触发器（Flip-Flop）的结构与亚稳态分析，重点介绍了各种高性能时钟触发器（如带建立时间修复的FF）的设计与应用。 第5章：高级时序分析与时钟树综合（CTS） 本章是实现高速设计的核心。它详尽介绍了静态时序分析（Static Timing Analysis, STA）的理论，包括建立时间（Tsu）、保持时间（Thold）、时钟偏移（Skew）和时钟抖动（Jitter）的精确计算。随后，详细阐述了时钟树综合（CTS）的算法，如何通过缓冲器和扇出控制来最小化时钟到达时间的差异，确保整个芯片的同步性。 第6章：低功耗VLSI设计技术 随着功耗预算的收紧，本章成为全书的重点之一。内容涵盖了从架构级、算法级到电路级的全方位低功耗策略： 动态功耗优化： 动态电压与频率调节（DVFS）、时钟门控（Clock Gating）与功率门控（Power Gating）的实现与插入。 静态功耗优化： 阈值电压分配（Multiple Vt Assignment）、次临界（Sub-threshold）电路设计简介。 电源网络设计： 电源规划（Power Planning）、IR-Drop分析与去耦电容的布局策略。 --- 第三部分：物理设计与先进制造工艺 本部分聚焦于将逻辑网表转化为可制造的物理版图，并探讨了当前最前沿的半导体制造工艺。 第7章：版图设计与寄生参数提取 详细讲解了版图布局（Place & Route）的几何约束和设计规则检查（DRC）。深入探讨了线延迟（Interconnect Delay）的重要性，并系统介绍了寄生电阻和电容的提取技术（RC Extraction），特别是耦合电容对信号完整性的影响。介绍了先进节点的互连线材料（如铜和低K介质）对设计的影响。 第8章：先进工艺节点：FinFET与GAA 这是第三版新增的核心内容。本章专门分析了从平面CMOS到鳍式场效应晶体管（FinFET）的架构变革，讨论了FinFET在静电控制、短沟道效应抑制方面的优势。更进一步，本书介绍了下一代结构——环绕栅极（Gate-All-Around, GAA/Nanosheet）晶体管的工作原理、设计挑战及其对设计工具的新的要求。 第9章：设计验证、测试与可制造性设计（DFM） 本书强调了“首次成功流片”的重要性。详细介绍了设计验证的三大支柱：仿真（Simulation）、形式验证（Formal Verification）和覆盖率分析。在测试方面，系统讲解了可测性设计（Design for Testability, DFT）技术，特别是扫描链（Scan Chain）的插入与测试向量生成，以及内置自测试（BIST）在大型SoC中的应用。此外，还涵盖了边缘光刻效应（OPC）和线宽变化（CDU）对版图布局的约束（DFM）。 --- 第四部分：系统级设计与新兴应用 本部分将视野扩展到多核系统、异构计算以及AI驱动的VLSI设计。 第10章：片上系统（SoC）与总线架构 探讨了如何将多个功能模块（CPU、GPU、DSP、存储器等）高效集成到一个芯片上。重点分析了片上通信架构，如总线结构（AMBA AXI/AHB/APB）、网络单芯片（Network-on-Chip, NoC）的设计原理、拓扑结构（Mesh, Torus）的时延与带宽分析。 第11章：面向AI和机器学习的硬件加速器设计 本章紧跟当前热点，分析了专用集成电路（ASIC）在加速深度学习推理和训练中的独特优势。内容包括：脉动阵列（Systolic Array）的设计、低精度运算（如INT8, INT4）的优化、存储器层次结构（On-Chip Memory）的设计以支持高带宽需求。 第12章：未来趋势：先进封装与Chiplet技术 展望了摩尔定律放缓背景下的技术突破方向。详细介绍了2.5D（如硅中介层/Interposer）和3D集成（如TSV，Through-Silicon Via）的原理和挑战。重点阐述了Chiplet（小芯片）异构集成的设计范式，及其对接口标准（如UCIe）和热管理提出的新要求。 --- 本书特色 1. 工程实用性强： 穿插了大量来自业界标准工具（如Synopsys/Cadence）的实际操作流程和约束文件示例。 2. 覆盖前沿工艺： 深入剖析了FinFET和GAA等新器件结构对设计流程的冲击与适配方法。 3. 跨学科融合： 有机结合了半导体物理、计算机体系结构和高级自动化技术。 4. 丰富的案例分析： 包含针对高速I/O设计、低功耗DSP核以及存储器控制器设计的详尽案例研究。 目标读者： 专注于半导体设计、系统级芯片（SoC）开发、集成电路验证、以及从事先进封装技术研究的工程师和研究人员。

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作为一名刚刚接触光网络运维的新人，我最大的困惑就是如何将课堂上学到的抽象知识，映射到现实世界中那错综复杂的网络拓扑图上。我尝试过好几本参考书，但它们要么是面向光电子器件设计，要么是过于偏重理论物理，对于我这种需要快速上岗的工程师来说，学习曲线过于陡峭。然而，**《光纤通信技术（第2版）》**在这方面展现出了惊人的亲和力。它的重点明显偏向于系统集成和网络部署。书中关于光纤接入网（FTTx）的章节，简直就是一本实战手册。它详细对比了GPON、EPON等主流接入技术的技术指标、组网拓扑以及各自的优缺点，甚至还附带了故障排查的流程图和常见误区分析。阅读这些内容时，我仿佛身临其境，理解了为什么在某个老旧小区需要部署A/B两种方案，以及在光分配箱（ODF）中的跳线管理规范是什么。这种“接地气”的描述，极大地增强了我的职业信心。如果说其他书是教你如何制造光子，这本书就是教你如何高效地把这些光子安全、稳定地送到用户家中。

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说实话，我拿起这本**《光纤通信技术（第2版）》**，原本是抱着试试看的态度，毕竟市面上同类的书籍汗牛充栋，真正能让人眼前一亮的太少。但读完前几章后，我的态度彻底转变了。这本书的结构安排非常合理，它没有一股脑地堆砌公式，而是采用了“问题驱动”的叙事方式。比如，在讨论光纤的损耗问题时，它不是简单地罗列瑞利散射和吸收机制，而是先提出了“为什么长距离传输需要中继放大”这个工程痛点，然后自然而然地引入了掺铒光纤放大器（EDFA）的工作原理和结构设计。这种方式让读者感觉自己不是在被动接受知识，而是在跟随一位经验丰富的导师解决实际难题。更让我惊喜的是，书中对无源器件的介绍也极其详尽，什么光耦合器、滤波器、环形器，它不仅给出了基本结构，还用实测数据对比了不同制造工艺下的性能差异。这对我负责实验室设备选型工作帮助太大了。它让我明白，在光纤通信这个领域，光有理论是远远不够的，对材料、制造工艺的理解同样重要。这本书无疑架起了一座理论与实践之间的坚实桥梁。

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这本**《光纤通信技术（第2版）》**的出版，对于我们这个行业里的老兵来说，简直就像是久旱逢甘霖。我记得我刚入行那会儿，光纤技术还是个新兴领域，那时候的教材要么太理论化，要么就是太陈旧，很多前沿进展都没能及时跟上。这本书的第二版，明显下了大功夫去更新和打磨。首先，它在基础理论的阐述上，做到了既深入又易懂。不像有些书那样，把麦克斯韦方程组搬出来就让你头疼，它能用更贴近工程实践的语言去解释波导原理、模式耦合这些核心概念。特别值得称赞的是，它对非线性效应的处理非常到位，在介绍拉曼散射、布里渊散射这些对高带宽传输影响巨大的现象时，不仅给出了清晰的数学模型，还结合了实际的系统设计参数进行分析，这对于我们进行实际的系统优化非常有指导意义。我印象最深的是关于超模技术的部分，很多传统教材只是点到为止，这本书却详细探讨了如何利用先进的数字信号处理技术来补偿色散和非线性失真，甚至还提到了最新的空分复用（SDM）技术的初步概念。这本书的价值不在于让你成为一个理论物理学家，而在于让你成为一个更专业的系统工程师。

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我必须承认，我对传统教科书的枯燥感是有抵触的，它们常常把重点放在那些在现有商业系统中已经不再主流的技术细节上，让人感觉费时费力。但**《光纤通信技术（第2版）》**的编辑团队显然有着对行业脉搏的精准把握。这本书对未来趋势的展望部分处理得非常成熟和审慎。它没有沉迷于尚不成熟的前沿概念，而是对当前正在快速商业化落地的技术进行了深入挖掘。例如，在相干检测技术这一章节，它不仅解释了偏振复用（PDM）和16/64QAM等调制格式的原理，更深入地分析了如何利用数字信号处理（DSP）芯片来实现高速率的传输，并且详细探讨了成本控制和功耗优化在这个过程中的挑战。对于像我这样关注下一代超大容量骨干网建设的技术人员来说，这本书提供了极具前瞻性的参考框架。它不仅仅是一本技术手册，更像是一份行业发展路线图，帮助我们预判未来的技术选型方向，避免在下一轮技术迭代中被淘汰。

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从版式设计和阅读体验的角度来看，**《光纤通信技术（第2版）》**也远超我的预期。很多技术书籍为了塞入更多内容，往往把图表做得密密麻麻，文字拥挤不堪，让人读起来心生倦怠。这本书在这方面做得非常克制和专业。它使用了大量的对比表格来梳理不同光纤类型（如单模、多模、低弯曲损耗光纤）的传输特性，配图清晰明了，线条流畅，即便是复杂的电光调制器结构图，也能一眼看出关键部件的布局。更重要的是，它在关键概念的引入上，采用了“先现象，后解释”的逻辑，使得阅读的流畅性大大提高。例如，在解释如何实现波分复用（WDM）时，它首先展示了多通道信号叠加后的光谱图，让读者直观感受到“拥挤”，然后再逐步拆解色分复用器（DEMUX）和合波器（MUX）的作用。这种注重用户体验的排版策略，让长时间的深度阅读也变得相对轻松愉快，极大地提高了学习效率和知识的保留度。

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