An Introduction To VLSI Physical Design pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:Mcgraw-Hill College

作者:Majid Sarrafzadeh

出品人:

页数:416

译者:

出版时间:1996-2-21

价格:USD 124.25

装帧:Hardcover

isbn号码:9780070571945

丛书系列:

图书标签:

• VLSI
• Physical Design
• IC Design
• Semiconductor
• Layout
• EDA
• CAD
• Chip Design
• Microchip
• Integrated Circuits
• Digital VLSI

《集成电路物理设计导论》 概述 本书旨在为读者提供集成电路（IC）物理设计领域全面而深入的入门级知识。物理设计是芯片制造流程中的关键环节，负责将逻辑设计转化为可在晶圆上制造的物理版图。它不仅需要理解电路的逻辑功能，更需要掌握如何将这些功能高效、可靠地映射到实际的物理空间中，以满足性能、功耗和面积（PPA）等设计目标。本书将引导读者一步步了解IC物理设计的核心概念、流程、技术和挑战，为进一步深入学习和实践打下坚实基础。 本书内容详解 本书将涵盖以下几个核心主题： 第一部分：IC设计流程概览与物理设计的定位 集成电路设计流程的演进： 回顾从早期手工布线到现代自动化设计的历程，强调物理设计在整个流程中的重要性。 物理设计的任务与目标： 详细阐述物理设计的核心任务，包括布局（Placement）、布线（Routing）、时钟树综合（Clock Tree Synthesis, CTS）、功耗分析（Power Analysis）和时序分析（Timing Analysis）等。明确物理设计的首要目标是实现芯片的PPA（Performance, Power, Area）指标。 物理设计与逻辑设计、制造的衔接： 探讨物理设计如何接收来自逻辑设计的网表（Netlist），并如何将其转化为可制造的GDSII文件，供后续的光刻、蚀刻等制造工艺使用。强调设计规则（Design Rules）和工艺模型（Technology Files）在其中扮演的关键角色。 第二部分：关键物理设计阶段详解 1. 布局（Placement）： 目标： 将逻辑门（Cells）放置在芯片上的最优位置，以最小化连接长度、减少布线拥塞，并满足时序要求。 挑战： 解决单元放置冲突、优化连线长度、避免热点（Hotspots）和功耗不均。 基本概念： 芯片规划（Chip Floorplanning）、宏单元放置（Macro Placement）、标准单元放置（Standard Cell Placement）。 常用算法简介： 模拟退火（Simulated Annealing）、多目标优化等。 2. 布线（Routing）： 目标： 在已布局的单元之间建立物理连接，将网表中的信号线连接起来。 挑战： 克服布线拥塞、满足时序要求、遵循设计规则、最小化信号延迟和串扰（Crosstalk）。 布线层级： 详细介绍多层金属布线及其特点，包括不同金属层的用途和限制。 布线类型： 全局布线（Global Routing）和详细布线（Detailed Routing）的区别与联系。 时序与布线： 探讨布线对信号延迟和时序收敛的影响，介绍时序驱动布线（Timing-Driven Routing）的概念。 3. 时钟树综合（Clock Tree Synthesis, CTS）： 目标： 设计并实现一个低延迟、低偏差（Skew）的时钟网络，确保所有时序单元都能在同一时间接收到时钟信号。 挑战： 最小化时钟周期、减少时钟倾斜（Clock Skew）和占空比失真（Duty Cycle Distortion, DCD），应对寄生效应。 时钟缓冲器（Clock Buffers）与缓冲链（Buffer Chains）： 讲解如何使用缓冲器来驱动时钟信号。 时钟树结构： H树、网格状时钟树等结构的设计思路。 4. 功耗分析与优化（Power Analysis and Optimization）： 目标： 估计芯片在运行过程中的静态功耗（Static Power）和动态功耗（Dynamic Power），并采取措施降低功耗。 功耗来源： leakage power（漏电功耗）和 switching power（开关功耗）。 功耗优化技术： 门控时钟（Clock Gating）、电源门控（Power Gating）、动态电压频率调整（DVFS）等。 电源网络设计： 讲解如何设计有效的电源和地网格，以保证稳定的电压供应。 5. 时序分析与收敛（Timing Analysis and Convergence）： 目标： 确保芯片在设定的工作频率下能够正确可靠地运行，满足所有时序约束。 关键概念： 建立时间（Setup Time）、保持时间（Hold Time）、时序路径（Timing Paths）、临界路径（Critical Paths）。 静态时序分析（Static Timing Analysis, STA）： 介绍STA的基本原理和重要性。 时序优化技术： 插入缓冲器、调整单元大小（Buffer Insertion, Sizing）、逻辑重定时（Logic Resizing）、路径修复（Path Repair）等。 第三部分：先进主题与未来趋势 寄生参数提取（Parasitic Extraction）： 讲解如何从物理版图中提取电阻（Resistance）和电容（Capacitance）等寄生参数，这些参数对时序和功耗至关重要。 信号完整性（Signal Integrity, SI）与电源完整性（Power Integrity, PI）： 探讨在物理设计中如何应对串扰、电压下降（IR Drop）等影响信号和电源质量的问题。 可靠性设计（Reliability Design）： 简要介绍抗电迁移（Electromigration）、衬底注入（Substrate Noise）等可靠性问题在物理设计中的考量。 先进工艺节点下的物理设计挑战： 讨论随着工艺节点的缩小（如7nm、5nm及以下），物理设计面临的更高精度要求、更复杂的版图约束和更多的未知因素。 物理设计自动化工具（EDA Tools）： 介绍主流的物理设计EDA工具及其功能。 本书特色 本书力求理论与实践相结合，通过清晰的讲解和丰富的实例，帮助读者理解抽象的概念。书中将避免使用过于专业的术语，并会解释清楚必要的行业术语，使得初学者也能轻松入门。本书的设计目标是让读者不仅能够理解“是什么”，更能理解“为什么”和“如何做”。对于想要从事或了解集成电路设计工作的读者来说，本书将是一本不可或缺的参考指南。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆