bm036154 9787111529330 9787111537779 9787111514404
由於芯片尺寸的減小、集成度密集化的增強、電路設計復雜度的增加、電路性能要求的提高等因素,對芯片內的時序分析提齣瞭更高的要求。靜態時序分析是大規模集成電路設計中非常重要的一個環節,它能驗證設計在時序上的正確性,並決定設計是否能夠在要求的工作頻率下運行。本書由集成電路設計專業論壇www.icdream.com站長劉峰編著,共11章,基於廣度和深度兩個方麵來闡述整個CMOS集成電路靜態時序分析流程與時序建模技術,並通過實踐案例對技術應用進行更深入的講解,使初學者在靜態時序分析與建模兩方麵得到理論與實戰的雙重提高。本書適閤作為微電子與集成電路相關專業的研究生、本科生、職業技術類學生的教材和教輔書,也可作為電子、自控、通信、計算機類工程技術人員學習使用集成電路設計軟件和進修集成電路設計的專業技術參考書與工具書。
目 錄
前 言
第1章 引論 1
1.1 集成電路發展史簡介 1
1.2 國內集成電路的發展現狀 2
1.3 國際集成電路的發展態勢 4
1.4 靜態時序分析技術 4
1.4.1 靜態時序分析簡介 4
1.4.2 靜態時序分析背景 4
1.4.3 靜態時序分析的優缺點 5
1.5 主流靜態時序分析與建模工具介紹 6
第2章 靜態時序分析的基礎知識 9
2.1 邏輯門單元 9
2.2 門單元的時序計算參數 10
2.3 時序單元相關約束 12
2.4 時序路徑 14
2.5 時鍾特性 17
2.6 時序弧 19
2.7 PVT環境 24
2.8 時序計算單位 28
第3章 單元庫時序模型 29
3.1 基本時序模型簡介 29
3.2 Synopsys工藝庫模型 33
3.3 延時計算模型 38
3.4 互連綫計算模型 45
3.4.1 互連綫計算模型 45
3.4.2 綫負載時序模型 47
3.5 引腳電容值的計算 49
3.6 功耗模型的計算 50
3.7 時序信息建模基本方法 51
第4章 時序信息庫文件 54
4.1 非綫性延時模型 54
4.1.1 庫組 54
4.1.2 因子 57
4.1.3 輸入電壓組 59
4.1.4 輸齣電壓組 59
4.1.5 功耗查找錶模闆組 59
4.1.6 操作條件組 60
4.1.7 綫負載組 60
4.1.8 延時查找錶模闆組 61
4.1.9 單元組 62
4.1.10 引腳組 64
4.1.11 觸發器組 67
4.1.12 邏輯狀態錶組 68
4.1.13 電源引腳組 69
4.1.14 延時組 69
4.1.15 單元上拉延時組 70
4.1.16 單元下拉延時組 71
4.1.17 上拉轉換組 71
4.1.18 下拉轉換組 72
4.1.19 上拉約束組 72
4.1.20 下拉約束組 73
4.1.21 內部功耗組 73
4.1.22 啞閾漏流功耗組 74
4.2 復閤電流源延時模型 75
4.2.1 輸齣電流查找錶模闆組 75
4.2.2 輸齣上拉電流組 75
4.2.3 輸齣下拉電流組 76
4.2.4 嚮量組 76
4.2.5 接收電容組 77
第5章 靜態時序分析的基本方法 79
5.1 時序圖 79
5.2 時序分析策略 80
5.3 時序路徑延時計算方法 81
5.4 時序路徑的分析方法 83
5.5 時序路徑分析模式 88
5.5.1 單一分析模式 90
5.5.2-分析模式 91
5.5.3 芯片變化相關分析模式 94
5.6 時序減免 96
5.7 其他芯片變化相關分析模式 98
5.8 時鍾路徑悲觀移除 103
5.9 時序優化 105
第6章 時序約束 107
6.1 時鍾約束 107
6.1.1 創建時鍾 107
6.1.2 生成時鍾 111
6.1.3 虛擬時鍾 114
6.1.4 小時鍾脈寬 116
6.2 I/O延時約束 117
6.3 I/O環境建模約束 119
6.4 時序例外 121
6.5 恒定狀態約束 125
6.6 屏蔽時序弧 126
6.7 時序設計規則約束 127
第7章 串擾噪聲 129
7.1 噪聲的定義 129
7.2 噪聲的來源 130
7.3 噪聲惡化的原因 133
7.4 噪聲的體現形式 134
7.5 噪聲相互作用形式 135
7.6 NLDM噪聲模型的計算 136
7.7 噪聲延時計算方法 141
7.8 時間窗口 143
7.9 優化噪聲的物理方法 145
7.10 CCS噪聲模型 148
第8章 單元時序建模實戰 153
8.1 時序信息提取實現 153
8.1.1 時序信息特徵化實現流程 153
8.1.2 時序信息特徵化數據準備 154
8.1.3 標準單元時序信息提取 158
8.2 SiliconSmart工具的使用流程簡介 162
8.3 時序信息提取內容 163
第9章 靜態時序分析實戰(ETS篇) 170
9.1 靜態時序分析的基本流程 170
9.2 建立靜態時序分析的工作環境 171
9.3 靜態時序分析實現 174
9.3.1 建立時間分析 174
9.3.2 保持時間分析 192
9.3.3 時序設計規則分析 201
9.3.4 時序違反復 204
第10章 Tcl腳本編程 207
10.1 Tcl語法 207
10.1.1 命令格式 207
10.1.2 替換 209
10.1.3 雙引號和花括號 211
10.1.4 注釋 211
10.2 數據結構 212
10.2.1 簡單變量 212
10.2.2 數組 212
10.3 錶達式 212
10.3.1 操作數 213
10.3.2 運算符和優先級 213
10.3.3 數學函數 214
10.3.4 列錶集閤 215
10.4 控製流 219
10.4.1 if命令 219
10.4.2 循環命令 220
10.5 eval命令 223
10.6 source命令 223
10.7 過程 223
10.7.1 過程定義和返迴值 224
10.7.2 局部變量和全局變量 224
10.7.3 默認參數和可變個數參數 225
10.8 引用 226
10.9 字符串操作 228
10.10 文件訪問 234
10.10.1 文件名 234
10.10.2 基本文件輸入/輸齣命令 234
第11章 Tcl腳本編程應用實例(PT篇) 237
11.1 get_failing_paths_high_slew 237
11.2 get_interclock_skew 241
11.3 report_unclocked 244
11.4 get_buffers 248
11.5 get_ports_edge_sense 255
11.6 report_clock_endpoint_skew 260
11.7 report_violations 264
11.8 eco_fix_violations 271
附錄 290
參考文獻313
本書詳細介紹整個後端設計流程,分為概述、全定製設計、半定製設計、時序分析四大部分。本書同時基於廣度和深度兩個方麵來闡述整個CMOS集成電路後端設計流程與設計技術,並通過實戰案例進行更深入地技術應用講解,使集成電路後端設計初學者同時得到理論與實戰兩方麵的雙重提高。
目 錄
前言
第1章 引論 1
1.1 集成電路發展史簡介 1
1.2 國內集成電路發展現狀 2
1.3 國際集成電路發展趨勢 4
第2章 集成電路後端設計方法 5
2.1 集成電路後端設計 5
2.2 後端全定製設計方法 5
2.2.1 後端全定製設計流程介紹 6
2.2.2 主流後端全定製設計工具介紹 6
2.2.3 後端全定製設計小結 13
2.3 後端半定製設計方法 13
2.3.1 後端半定製設計流程介紹 13
2.3.2 主流後端半定製設計工具介紹 14
2.3.3 後端半定製設計小結 21
一部分 後端全定製設計及實戰
第3章 後端全定製設計之標準單元設計技術 24
3.1 設計標準單元庫的重要性 24
3.2 標準單元設計技術 25
3.2.1 標準單元的基本介紹 25
3.2.2 標準單元的基本類型 27
3.2.3 標準單元庫提供的數據 29
3.2.4 標準單元設計參數 29
3.3 標準單元設計流程 39
3.3.1 方案設計 40
3.3.2 標準單元電路及版圖設計 43
3.3.3 標準單元庫版圖和時序信息的提取 45
3.3.4 庫模型與庫文檔生成 47
3.3.5 設計工具流程驗證 48
3.3.6 測試電路設計及工藝流片驗證 49
3.4 標準單元設計需要的數據 49
3.5 標準單元設計EDA工具 50
第4章 後端全定製設計之標準單元電路設計技術 51
4.1 CMOS工藝數字電路實現結構 51
4.1.1 靜態電路實現結構 51
4.1.2 僞NMOS電路實現結構 52
4.1.3 傳輸管與傳輸門電路 53
4.1.4 動態電路實現結構 54
4.1.5 高扇入邏輯電路的實現結構 55
4.2 CMOS數字電路優化 60
4.3 標準單元庫中幾種時序單元介紹 61
4.3.1 C2MOS觸發器 62
4.3.2 真單相觸發器 62
4.3.3 脈衝觸發器 63
4.3.4 數據流觸發器 64
第5章 後端全定製設計之標準單元電路設計實戰 65
5.1 電路設計流程 65
5.2 時序單元HLFF的電路設計 65
5.2.1 建立庫及電路設計環境 65
5.2.2 Vituoso Schematic Composer使用基礎 68
5.2.3 時序單元HLFF電路實現 69
5.2.4 時序單元HLFF電路元件的産生 70
5.2.5 時序單元HLFF電路網錶輸齣 71
5.3 時序單元HLFF的電路仿真 72
5.3.1 設置帶激勵輸入的仿真電路圖 73
5.3.2 使用Virtuoso Spectre Circuit Simulator進行電路仿真 74
第6章 後端全定製設計之標準單元版圖設計技術 80
6.1 基本CMOS工藝流程 80
6.2 基本版圖層 82
6.2.1 NMOS/PMOS晶體管的版圖實現 83
6.2.2 串聯晶體管的版圖實現 83
6.2.3 並聯晶體管的版圖實現 84
6.2.4 CMOS反相器的版圖實現 85
6.2.5 緩衝器的版圖實現 85
6.2.6 CMOS二輸入與非門和或非版圖實現 86
6.3 版圖設計規則 87
6.4 版圖設計中晶體管布局方法 93
6.4.1 基本歐拉路徑法 94
6.4.2 歐拉路徑法在動態電路中的應用 95
6.4.3 晶體管尺寸對版圖的影響 97
6.5 標準單元版圖設計的基本指導 97
6.5.1 優化設計標準單元 98
6.5.2 標準單元PIN腳的設計 100
第7章 後端全定製設計之標準單元版圖設計實戰 104
7.1 版圖設計流程 104
7.2 時序單元HLFF版圖實現 105
7.2.1 建立項目庫及版圖設計環境 105
7.2.2 Vituoso Layout Editor使用基礎 106
7.2.3 時序單元HLFF版圖實現 111
7.2.4 時序單元HLFF版圖GDS輸齣 115
7.3 版圖設計規則檢查 116
7.3.1 執行版圖設計規則檢查 116
7.3.2 基於版圖設計規則結果的調試 119
7.4 版圖與電路等價性檢查 120
7.4.1 執行版圖與電路等價性檢查 120
7.4.2 基於版圖與電路等價性檢查結果的調試 124
7.5 版圖寄生參數提取 126
第8章 後端全定製設計之標準單元特徵化技術 129
8.1 標準單元時序模型介紹 129
8.1.1 基本的時序模型歸納 129
8.1.2 時序信息建模方法 130
8.1.3 時序信息文件基本內容 131
8.2 標準單元物理格式LEF介紹 136
8.2.1 LEF文件中重要參數詳細說明 136
8.2.2 LEF文件全局設置 139
8.2.3 LEF文件中工藝庫物理信息設置 139
8.2.4 LEF文件中單元庫物理信息設置 142
8.2.5 LEF對應的圖形視圖 144
第9章 後端全定製設計之標準單元特徵化實戰 145
9.1 時序信息提取實現 145
9.1.1 時序信息特徵化的實現流程 145
9.1.2 時序信息特徵化的數據準備 146
9.1.3 標準單元HLFF的時序信息特徵化 149
9.1.4 SiliconSmart工具流程介紹 155
9.2 物理信息抽象化實現 155
9.2.1 物理信息抽象化實現流程 156
9.2.2 建立物理信息抽象化工作環境 156
9.2.3 標準單元HLFF的物理信息抽象化 161
9.2.4 版圖抽象化後LEF數據輸齣 174
第二部分 後端半定製設計及實戰
第10章 後端半定製設計之物理實現技術 178
10.1 半定製物理實現工程師應該具備的能力 178
10.2 半定製物理實現流程 179
10.3 半定製物理實現使用的EDA工具 181
10.4 半定製物理實現需要的數據 182
10.5 布局規劃 182
10.6 電源規劃 188
10.6.1 電壓降與電遷移 188
10.6.2 電源規劃前的功耗預估方法 193
10.6.3 電源條帶的基本設置方法 194
10.6.4 電源環的基本設置方法 197
10.6.5 電源網絡分析的基本方法 197
10.7 時鍾樹的實現 199
10.7.1 常見時鍾網絡的實現方法 199
10.7.2 時鍾樹的綜閤策略 201
10.7.3 時鍾樹的基本性能參數 202
10.7.4 時鍾樹的綜閤流程 205
10.7.5 門控時鍾 209
10.7.6 時鍾樹優化基本指導 210
10.8 布綫 214
10.8.1 天綫效應 214
10.8.2 串擾噪聲 220
10.8.3 數模混閤信號綫走綫的基本方法 224
10.9 ECO 226
第11章 後端半定製設計之Open-SparcT1-FPU布局布綫實戰 229
11.1 布局布綫的基本流程 229
11.2 布局布綫工作界麵介紹 230
11.3 建立布局布綫工作環境 231
11.4 布局布綫實現 236
11.4.1 芯片布局 236
11.4.2 電源網絡實現 238
11.4.3 自動放置標準單元 244
11.4.4 時鍾樹綜閤 247
11.4.5 布綫 252
11.4.6 芯片版圖完整性實現 256
11.4.7 布局布綫數據輸齣 259
第12章 後端半定製設計之Open-SparcT1-FPU電壓降分析實戰 262
12.1 電壓降分析的基本流程 262
12.2 建立電壓降分析的工作環境 262
12.3 電壓降分析實現 266
12.3.1 設置電源網格庫 266
12.3.2 功耗計算 269
12.3.3 電壓降分析 271
第三部分 靜態時序分析及實戰
第13章 靜態時序分析技術 278
13.1 靜態時序分析介紹 278
13.1.1 靜態時序分析背景 278
13.1.2 靜態時序分析優缺點 279
13.2 靜態時序分析基本知識 280
13.2.1 CMOS邏輯門單元時序參數 280
13.2.2 時序模型 281
13.2.3 互連綫模型 282
13.2.4 時序單元相關約束 283
13.2.5 時序路徑 284
13.2.6 時鍾特性 287
13.2.7 時序弧 289
13.2.8 PVT環境 292
13.3 串擾噪聲 293
13.3.1 串擾噪聲惡化原因 293
13.3.2 串擾噪聲的體現形式 294
13.3.3 串擾噪聲相互作用形式 295
13.3.4 時間窗口 296
13.4 時序約束 298
13.4.1 時鍾約束 298
13.4.2 I/O延時約束 308
13.4.3 I/O環境建模約束 309
13.4.4 時序例外 311
13.4.5 恒定狀態約束 315
13.4.6 屏蔽時序弧 316
13.4.7 時序設計規則約束 317
13.5 靜態時序分析基本方法 318
13.5.1 時序圖 318
13.5.2 時序分析策略 320
13.5.3 時序路徑延時的計算方法 321
13.5.4 時序路徑的分析方法 323
13.5.5 時序路徑分析模式 327
第14章 靜態時序分析實戰 339
14.1 靜態時序分析基本流程 339
14.2 建立靜態時序分析工作環境 339
14.3 靜態時序分析實現 343
14.3.1 建立時間分析 344
14.3.2 保持時間分析 360
14.3.3 時序設計規則分析 369
14.3.4 時序違反修 371
參考文獻 374
| 圖書基本信息 | |
| 圖書名稱 | CMOS數字集成電路設計 |
| 作者 | (美)查爾斯.霍金斯(Charles Hawkins)等 |
| 定價 | 69.00元 |
| 齣版社 | 機械工業齣版社 |
| ISBN | 9787111529330 |
| 齣版日期 | 2016-04-01 |
| 字數 | 252000 |
| 頁碼 | 242 |
| 版次 | 1 |
| 裝幀 | 平裝 |
| 開本 | 16開 |
| 商品重量 | 0.4Kg |
| 內容簡介 | |
本書中文簡體字版由IET授權機械工業齣版社齣版。未經齣版者書麵許可,不得以任何方式復製或抄襲本書內容。 |
| 作者簡介 | |
| 目錄 | |
目 錄 |
關於集成電路靜態時序分析與建模,這本書的講解方式,讓我感覺像是在與一位經驗豐富的設計師一起工作,他會時刻提醒我“時間就是金錢,時間就是功能”。作者在引入建立時間和保持時間的概念時,並沒有直接給齣定義,而是通過一個生動的小故事,讓我深刻體會到這些參數的重要性。他會用形象的比喻來解釋時鍾抖動和相位誤差,讓我不再覺得這些是抽象的數學概念,而是真實影響電路行為的因素。在STA部分,我尤其欣賞他對“時序路徑”的詳細剖析。他不僅僅是簡單地列齣各種路徑,而是會分析每條路徑上的延遲構成,以及如何通過優化器件、優化布局和布綫來縮短延遲。書中對“時序約束”的講解,更是讓我認識到,STA並非是隨意進行的,而是需要事先設定明確的目標。作者給齣瞭非常全麵的約束設置指南,從基本的時鍾定義到復雜的時鍾組定義,都進行瞭詳細的說明。我甚至還從書中學習到瞭如何處理多時鍾域係統中的時序問題,這對於我未來的項目設計將非常有幫助。總而言之,這本書讓我從一個隻關注功能實現的設計者,變成瞭一個同時關注功能和時序的全麵型設計者。
評分這本書的實戰性是我最看重的一點,它就像一個詳盡的“操作手冊”,手把手教你如何將理論知識轉化為實際的芯片設計。它並沒有迴避實際工程中會遇到的種種挑戰,而是直麵問題,並提供切實可行的解決方案。從版圖繪製的細節到物理驗證的注意事項,這本書幾乎覆蓋瞭CMOS集成電路後端設計的全過程。我尤其喜歡它在版圖設計部分提供的詳細指導。從單元庫的實例化到布綫策略的製定,作者都給齣瞭清晰的步驟和實用的建議。例如,在講解電源和地綫的布綫時,它不僅強調瞭低阻抗的重要性,還給齣瞭具體的版圖結構和布綫技巧,以確保信號的完整性和器件的可靠性。書中的物理驗證部分更是讓我受益匪淺。寄生參數提取、設計規則檢查(DRC)、版圖與原理圖一緻性檢查(LVS)等關鍵環節,都被詳細地闡述瞭其目的、方法和常見問題。作者通過分析實際的DRC和LVS報錯信息,教會我如何快速定位問題並進行修復,這大大縮短瞭我從設計到可製造性之間的摸索時間。我還特彆欣賞它對功耗和熱效應的考慮。在後端設計階段,如何有效地管理功耗並散熱,是影響芯片性能和可靠性的重要因素。這本書就提供瞭許多在版圖層麵進行功耗優化的方法,例如門控時鍾、低功耗工藝的使用等,這讓我意識到後端設計絕不僅僅是“畫圖”,而是需要綜閤考慮各種物理效應。
評分這本書的開篇便以一種非常務實的方式,直接切入瞭CMOS數字集成電路設計的核心。作者並沒有花費過多的篇幅去渲染集成電路發展的曆史或是宏大的未來願景,而是聚焦於最基礎、最實用的設計理念和流程。我尤其欣賞它對CMOS器件物理特性的講解,雖然不是直接的晶體管手冊,但它以一種易於理解的方式,將亞閾值區、溝道調製效應等關鍵概念與實際電路行為聯係起來,這讓我這個初學者不再是死記硬背理論,而是能更深入地理解為什麼某些電路結構會錶現齣特定的性能。接下來的邏輯門設計部分,更是把理論付諸實踐的絕佳範例。從最簡單的反相器到復雜的邏輯組閤,書中詳細闡述瞭如何權衡麵積、速度和功耗,並提供瞭大量的設計技巧和優化方法。例如,在講解CMOS傳輸門時,作者不僅給齣瞭電路圖,還深入分析瞭其導通電阻、電容負載以及在不同電壓下的行為,這對於我理解其優缺點和適用場景至關重要。後續的順序邏輯設計,如觸發器、寄存器等,也同樣遵循瞭這種“理論+實踐+分析”的模式,讓我能夠清晰地看到如何將組閤邏輯構建成具有記憶功能的時序電路。書中對電路圖的繪製和標注也十分清晰,配閤詳細的文字說明,即使是復雜的電路塊,我也能一步步地將其分解理解。最讓我驚喜的是,它並沒有止步於單個模塊的設計,而是開始探討如何將這些模塊有機地組閤成一個完整的係統,以及在係統層麵上需要考慮的各種問題,例如時鍾樹的構建、復位信號的設計等。這讓我對整個CMOS數字集成電路設計的宏觀框架有瞭更清晰的認識,不再是零散的知識點堆砌,而是一個有機的整體。
評分這本書對我而言,更像是一位經驗豐富的老工匠在傳授他的秘籍,尤其是關於集成電路靜態時序分析與建模的部分。一開始,我以為時序分析會是一堆枯燥的公式和圖錶,但這本書用一種非常生動的方式,將抽象的時序概念具象化。例如,在講解建立時間和保持時間時,作者並沒有簡單地給齣定義,而是通過詳細的波形圖和實際操作場景,讓我深刻體會到這些參數對電路穩定運行的重要性。他甚至會列舉一些實際設計中常見的時序違例場景,並分析其根源,這對於避免我犯同樣的錯誤非常有幫助。靜態時序分析(STA)的部分,是本書的重中之重。作者循序漸進地介紹瞭時鍾域、時序路徑、時序約束等基本概念,然後深入講解瞭如何使用STA工具來檢查這些約束是否滿足。我特彆喜歡書中對各種STA報告的解讀,它詳細說明瞭如何從報告中識彆關鍵路徑、違例點,以及如何根據報告信息來優化電路。他甚至會提到一些高級的STA技巧,比如如何處理時鍾抖動、延時變化等不確定性因素,這讓我看到瞭STA在實際項目中的深度和廣度。模型的部分也同樣精彩,作者並沒有簡單地羅列各種模型,而是從物理層麵齣發,解釋瞭為什麼需要不同的模型,以及這些模型在STA中的作用。他對各種庫單元的特性和建模方式的講解,讓我能更好地理解不同廠商提供的庫文件,以及如何在設計中使用它們。這本書讓我明白,時序分析不僅僅是工具的使用,更是一種思維方式,一種對電路運行過程精細入微的把控能力。
評分CMOS集成電路後端設計與實戰這本書,對我來說,更像是一本“實踐指導手冊”,它將那些理論上的“高大上”的概念,轉化成瞭可以觸摸、可以實現的具體操作。我一直以為版圖設計隻是簡單的“畫綫”,但這本書讓我看到瞭它背後蘊含的深厚物理原理和工程智慧。作者在講解版圖布局時,不僅僅是給齣瞭一個“好看”的版圖,而是深入分析瞭如何根據電路的功能、性能要求以及工藝限製,來做齣最優的布局決策。他對電源和地綫網絡的構建,更是讓我印象深刻。他詳細解釋瞭為什麼需要多條電源和地綫,如何閤理地連接它們,以及如何通過版圖結構來降低電阻和提高供電的穩定性,這些細節對於我理解一個可靠的芯片設計至關重要。在布綫方麵,本書同樣提供瞭大量的實用技巧,例如如何處理信號綫的交叉、如何優化布綫長度以減少延遲,以及如何進行抗串擾的布綫。我特彆喜歡他對於物理驗證的講解,DRC和LVS不再是令人生畏的錯誤信息,而是變成瞭指引我改進設計的“導航儀”。通過對這些驗證報告的深入分析,我能夠發現設計中的潛在問題,並及時進行修正,這大大提高瞭我的設計效率和最終的芯片良率。
評分當我翻開這本書,尤其是關於CMOS數字集成電路設計的這部分,我立刻被它那嚴謹而又富有邏輯的講解方式所吸引。作者似乎有一種魔力,能夠將那些看似復雜的概念,分解成易於理解的邏輯單元。我之前對CMOS器件的理解,可能還停留在教科書上的模型,但這本書通過引入實際的器件特性麯綫和對應的仿真結果,讓我看到瞭理論與實踐的完美結閤。它對於亞閾值區行為的解釋,讓我更深刻地理解瞭低功耗設計的挑戰和機遇。在邏輯門的設計方麵,作者並沒有止步於介紹基本門電路的功能,而是深入剖析瞭CMOS實現這些門電路時的結構特點,以及不同結構帶來的性能差異。例如,他詳細比較瞭傳輸門和多路選擇器在不同應用場景下的優劣,這讓我能夠根據具體需求,選擇最適閤的設計方案。當我看到書中關於順序邏輯設計的內容時,我更是感觸良多。從D觸發器到各種復雜的寄存器結構,作者都給齣瞭非常清晰的電路圖和詳細的解釋,讓我能夠理解它們是如何存儲和傳遞信息的。他甚至會提到一些高級的時序設計技巧,例如時鍾同步設計和異步復位設計,這讓我看到瞭在實際項目中,如何構建更 robust 的時序係統。
評分CMOS集成電路後端設計與實戰這本書,為我打開瞭一扇通往“芯片製造”的大門。在閱讀之前,我可能覺得後端設計隻是工程師在電腦上畫圖,但讀完之後,我纔真正體會到它背後蘊含的精妙和復雜。作者在版圖設計部分,將看似靜態的電路圖,賦予瞭“生命力”。他對晶體管的版圖結構,以及如何閤理地布局和連接它們,都進行瞭深入的講解。我特彆注意到他對於電遷移(Electromigration)的討論,以及如何在版圖設計中采取措施來避免這一問題,這讓我看到瞭後端設計在保證芯片長期可靠性方麵的重要性。在布綫方麵,本書提供瞭大量實用技巧,例如如何進行抗串擾的布綫,如何優化綫寬和綫間距以滿足工藝要求。我甚至還從書中學習到瞭如何使用自動化布綫工具,並如何對其進行後處理,以達到最佳的布綫效果。物理驗證部分,更是將設計者和製造者之間的“溝通橋梁”搭建起來。DRC和LVS不再是令人頭疼的錯誤提示,而是變成瞭幫助我優化設計的“指南針”。作者詳細分析瞭各種常見錯誤的原因和解決方案,讓我能夠更有效地發現和修復設計中的缺陷。
評分在靜態時序分析與建模方麵,這本書給我帶來的最大啓發是“預測性”和“可控性”。它讓我明白,在設計過程中,我們不僅僅是“做”,更重要的是“預測”和“控製”。作者在講解建立時間和保持時間時,並沒有僅僅停留在理論層麵,而是通過一係列的實驗和仿真例子,讓我直觀地看到瞭時序違例是如何發生的,以及它對電路功能造成的災難性後果。他對時鍾樹延遲、信號傳播延遲等概念的細緻分析,讓我開始意識到,一個電路的時序性能,並非由單個門的延遲決定,而是由整個係統中的時序路徑共同決定的。書中對STA工具的介紹和使用方法,也給我帶來瞭巨大的幫助。我過去常常以為,STA隻是一個“事後諸葛亮”的檢查工具,但通過這本書,我認識到STA實際上是一個“事前預測”和“事中優化”的強大武器。作者詳細講解瞭如何設置時序約束,如何解讀STA報告中的關鍵信息,以及如何根據這些信息來調整電路設計,從而滿足時序要求。他對各種時序分析模式的解釋,比如AC(All-Cycle)和POC(Positive-Only Cycle),讓我能夠更全麵地理解時序分析的各個方麵。總的來說,這本書讓我從一個被動接受時序結果的設計者,轉變為一個能夠主動預測、控製和優化時序的設計者。
評分在CMOS數字集成電路設計的實踐過程中,這本書是我不可或缺的“導師”。它不僅僅是提供理論知識,更是通過大量的實際案例和設計流程,讓我能夠更快地掌握將理論轉化為實踐的方法。作者在處理邏輯門的設計時,並沒有簡單地給齣幾種實現方式,而是深入分析瞭不同實現方式的優缺點,以及在不同功耗、速度和麵積需求下的適用性。他甚至會討論如何在設計早期就考慮功耗和時序,以及如何通過架構層麵的優化來提升整體性能。在我學習組閤邏輯和時序邏輯設計時,本書提供瞭非常豐富的模塊庫和設計模闆,這讓我能夠站在巨人的肩膀上,快速構建齣復雜的數字功能。我尤其喜歡書中關於數據路徑和控製路徑協同設計的講解,讓我能夠清晰地看到在一個完整的係統中,數據是如何流動和處理的,以及控製信號是如何協調這些操作的。在學習有限狀態機(FSM)的設計時,本書提供瞭非常詳細的步驟和示例,從狀態圖的繪製到最終的硬件描述語言(HDL)代碼生成,都進行瞭細緻的說明。這讓我能夠自信地設計齣那些能夠根據不同狀態執行不同操作的復雜邏輯。
評分這本書在講解CMOS數字集成電路設計時,給我最大的感受就是它的“結構性”和“係統性”。它不僅僅是羅列齣各種電路模塊,而是從最底層的邏輯門齣發,逐步構建起更復雜的組閤邏輯和時序邏輯,最終形成一個完整的數字係統。作者在處理邏輯門的設計時,並沒有停留在簡單的AND、OR、NOT等邏輯功能上,而是深入分析瞭CMOS實現這些邏輯門的具體結構,例如NMOS和PMOS的連接方式,以及由此産生的傳播延遲、靜態功耗等特性。他甚至會討論不同的邏輯風格,比如靜態邏輯、動態邏輯,以及它們的優缺點,這讓我能夠根據實際需求做齣更明智的選擇。接下來的章節,關於組閤邏輯和時序邏輯的設計,更是將這些基本邏輯門巧妙地組閤起來,形成瞭強大的計算和存儲能力。我特彆喜歡它對數據通路和控製通路的設計講解,清晰地展示瞭在一個數字係統中,數據是如何流動和處理的,以及控製信號是如何協調這些操作的。書中對有限狀態機(FSM)的設計也進行瞭詳細的闡述,從狀態編碼到狀態轉移圖的繪製,再到最終的電路實現,都給齣瞭清晰的步驟和實例,這讓我能夠更好地理解和設計那些需要根據不同狀態執行不同操作的復雜邏輯。總而言之,這本書讓我看到瞭一個宏大的圖景,即如何從微小的晶體管構建齣能夠執行各種復雜任務的數字電路。
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