超大規模集成電路布綫技術 [美] Venky,Ramachandran,[美] Pinak pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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[美] Venky，Ramachandran，[美 著

圖書標籤:

• 集成電路
• 布綫
• 超大規模集成電路
• VLSI
• 芯片設計
• 電子工程
• 半導體
• 物理設計
• CAD
• 工藝學

店鋪： 北京十翼圖書專營店

齣版社： 清華大學齣版社

ISBN：9787302478386

商品編碼：29524575931

包裝：精裝

齣版時間：2018-03-01

基本信息

書名:超大規模集成電路布綫技術

定價：129.00元

售價：105.8元,便宜23.2元,摺扣82

作者: Venky,Ramachandran, Pinaki,Ma

齣版社：清華大學齣版社

齣版日期：2018-03-01

ISBN：9787302478386

字數：

頁碼：333

版次：1

裝幀：精裝

開本：16開

商品重量：0.4kg

編輯推薦

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內容提要

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本書作者Pinaki Mazumder教授是IEEE Fellow和AAAS Fellow，在EDA領域有30年以上的教學、科研和工程經曆。

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本書匯集電子設計自動化領域包括作者在內的研究者的*新成果，聚焦超大規模集成電路布綫技術，從串行與並行布綫模型開始，到各種基本布綫算法，兼顧芯片設計中的特定情況，重點討論瞭大量的工業界實用的特殊類型布綫與*新並行布綫器。

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本書注重基礎，主要研究迷宮布綫算法、總體布綫算法、詳細布綫算法（即通道布綫與開關盒布綫算法等）和特殊布綫算法，具有較高的通用性和實用性，有望推動超大規模集成電路布綫工具的持續發展。

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本書既涉及EDA領域“大傢”的重要成果，也涵蓋作者及其團隊30多年的傑齣研究，適閤計算機與半導體行業從業的工程師、電子設計自動化方麵的教學者閱讀，也適閤研究VLSI電路布局布綫算法的高年級碩士生、博士生以及研究學者參考。

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目錄

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作者介紹

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文摘

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序言

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《集成電路設計與物理實現》 簡介 在日新月異的半導體産業浪潮中，集成電路（IC）的性能、功耗和成本直接決定瞭電子設備的競爭力。而作為IC製造的核心環節，其設計與物理實現過程的精妙程度，更是決定瞭最終産品的成敗。本書《集成電路設計與物理實現》旨在為讀者深入剖析現代集成電路設計從邏輯構建到物理布局的完整流程，提供一套係統性的理論知識和實踐指導，幫助工程師和研究人員掌握在復雜工藝節點下實現高性能、低功耗、高良率芯片的關鍵技術。 本書並非僅限於某一特定領域的淺嘗輒止，而是力求覆蓋集成電路設計與物理實現的全景圖。我們從基礎的數字邏輯設計原則齣發，逐步深入到復雜的架構設計、時序收斂、功耗優化等關鍵環節。同時，我們也將重點關注物理實現階段的核心技術，包括布局布綫、時鍾樹綜閤、功耗網格、信號完整性分析以及製造可控性等，這些都是將抽象的邏輯轉化為可製造的芯片的關鍵所在。 第一部分：集成電路設計基礎與架構 本部分將為讀者建立堅實的集成電路設計基礎。我們將從最基本的數字邏輯門和組閤邏輯、時序邏輯電路入手，迴顧和鞏固邏輯設計的基石。隨後，我們將探討更高級的邏輯綜閤技術，包括如何將高層次的硬件描述語言（HDL）代碼有效地轉化為門級網錶，以及在這個過程中需要考慮的優化目標，如麵積、速度和功耗。 接下來，我們將深入到架構設計層麵。對於復雜的SoC（System-on-Chip）設計，其整體架構的閤理性至關重要。本書將介紹常見的架構設計模式、總綫協議（如AMBA AXI）、中斷控製器、DMA控製器等關鍵IP核的設計與集成。此外，我們還將討論如何根據應用需求，對芯片的整體功耗、性能和可擴展性進行閤理的權衡和設計。 時序分析是集成電路設計中不可或缺的一環。本部分將詳細闡述靜態時序分析（STA）的基本原理，包括建立時間（setup time）、保持時間（hold time）的概念，以及如何識彆和修復時序違例。讀者將學習到如何利用STA工具來評估設計性能，並掌握各種時序優化技術，如邏輯調整、寄存器重定時、時鍾調度等，以確保芯片在目標時鍾頻率下穩定運行。 第二部分：物理實現——將設計轉化為芯片 物理實現是將邏輯設計轉化為最終製造版圖的關鍵階段。本部分將詳細介紹這一過程的各個環節。 2.1 布局（Placement） 布局的目標是將邏輯網錶中的標準單元和宏單元（如IP核）放置在芯片的物理區域內，並為它們分配具體的位置。一個良好的布局可以為後續的布綫奠定基礎，直接影響到芯片的性能、功耗和可製造性。本書將深入探討： 布局策略與算法： 介紹常見的布局算法，如模擬退火、力導嚮布局等，以及它們的優缺點。 標準單元放置： 討論如何高效地放置標準單元，優化單元之間的距離，減少布綫長度。 宏單元放置： 重點分析大尺寸宏單元（如CPU核、內存控製器）的放置策略，如何考慮其對周邊邏輯的影響，以及如何處理宏單元之間的接口。 功耗網格（Power Grid）與時鍾樹（Clock Tree）的初步規劃： 布局階段需要考慮為所有單元提供穩定的電源和時鍾信號。我們將介紹功耗網格的規劃原則，如電源綫和地綫的密度、連接方式，以及時鍾樹的拓撲結構設計，確保時鍾信號的低偏斜（skew）和低抖動（jitter）。 熱效應考慮： 現代工藝節點下，功耗密度極高，熱效應對芯片性能影響顯著。布局階段需要考慮如何通過單元分布來平衡功耗密度，避免熱點産生。 可測試性設計（DFT）相關的布局考量： 如何為掃描鏈（scan chain）的插入和測試提供閤理的布局，以便於後續的測試嚮量生成和故障診斷。 2.2 布綫（Routing） 布綫是將布局好的單元之間通過金屬導綫連接起來，形成完整的電路。這一階段的挑戰在於如何在有限的金屬層和走綫資源下，完成所有的連接，同時滿足時序、功耗、信號完整性以及製造工藝的要求。本書將深入探討： 布綫階段的基本流程： 從全局布綫（global routing）到詳細布綫（detailed routing），逐步實現所有連接。 多金屬層布綫策略： 現代IC設計通常使用多達十幾層甚至更多的金屬層。本書將分析不同金屬層的功能劃分（如低層金屬用於邏輯連接，高層金屬用於電源和全局信號），以及如何在不同金屬層之間進行過孔（via）的優化。 時鍾樹綜閤（CTS）：CTS是布綫階段中最關鍵的子流程之一。我們將詳細介紹CTS的目標，如最小化時鍾偏斜、時鍾抖動，以及常用的CTS算法和技術，如H-tree、T-tree等。讀者將理解如何構建一個高性能、低功耗的時鍾分發網絡。 信號完整性（SI）分析與修復： 隨著信號頻率的提高，串擾（crosstalk）、反射（reflection）、電源噪聲（IR drop）等信號完整性問題變得日益嚴峻。本書將深入分析這些問題産生的機理，以及在布綫階段可以采用的預防和修復措施，如綫間距控製、屏蔽、信號端接等。 電源完整性（PI）分析與修復： 穩定的電源供應是芯片正常工作的保證。我們將討論IR drop（導綫電阻造成的壓降）和EMC（電磁乾擾）等問題，以及如何在布綫設計中通過閤理的電源網格規劃、去耦電容布局等來改善電源完整性。 製造工藝考量： 布綫設計必須充分考慮製造工藝的限製，如最小綫寬、綫間距、過孔尺寸、圖案密度等。本書將介紹如何進行設計規則檢查（DRC）以及如何通過設計優化來提高芯片的可製造性（yield）。 可繞性（Routability）優化： 在布綫過程中，可能會遇到無法布通的情況。本書將介紹如何通過調整布局、優化布綫策略來提高布綫的可繞性。 第三部分：高級主題與優化 在掌握瞭基礎的設計與物理實現流程後，本書將進一步深入探討一些高級主題和優化技術，以幫助讀者應對更復雜、更具挑戰性的設計需求。 低功耗設計技術： 介紹各種低功耗設計策略，包括門控時鍾（clock gating）、電源門控（power gating）、動態電壓頻率調整（DVFS）、多電壓域設計等，以及如何在設計和物理實現階段協同優化功耗。 性能優化策略： 除瞭時序收斂，本書還將探討其他提升芯片性能的方法，如並行處理、流水綫技術、緩存優化等。 信號與電源完整性進階分析： 深入探討更復雜的SI/PI問題，如高速串行鏈路的信號完整性、多核處理器中的電源分配網絡設計等。 可製造性設計（DFM）與良率提升： 探討更深入的DFM技術，如圖案密度控製、金屬填充（metal fill）、綫橋（jumper）等，以及這些技術如何影響芯片的製造良率。 先進封裝技術對物理實現的影響： 隨著2.5D/3D封裝等先進封裝技術的興起，IC的物理實現也麵臨新的挑戰和機遇。本書將初步探討這些影響，如 Chiplet 設計、高密度互連等。 設計自動化工具（EDA）的應用： 貫穿全書，我們將強調各種EDA工具在設計與物理實現流程中的重要作用，並提及常用的工具類型和基本操作。 目標讀者 本書適閤以下讀者： 集成電路設計工程師： 希望係統學習和提升 IC 設計與物理實現技能的工程師。 物理實現工程師： 尋求深入瞭解布局布綫、時鍾樹綜閤、SI/PI等關鍵環節的專業人士。 微電子學、電子工程等相關專業的在校學生： 作為教材或參考書，幫助他們建立紮實的專業知識體係。 對半導體芯片設計感興趣的研發人員： 希望瞭解從邏輯到物理芯片的轉化過程。 總結 《集成電路設計與物理實現》力求成為一本內容詳實、體係完整的著作，幫助讀者深刻理解現代集成電路設計與物理實現的核心技術與挑戰。通過對本書的學習，讀者將能夠更自信地應對復雜的芯片設計項目，為推動半導體技術的進步貢獻力量。本書將結閤理論分析、算法介紹和工程實踐，為您的 IC 設計之路提供堅實的支持。

評分☆☆☆☆☆

當我看到《超大規模集成電路布綫技術》這本書時，我的腦海中立刻浮現齣那些在顯微鏡下纔能看到的、錯綜復雜的金屬綫路網絡。作為一名對電子工程有濃厚興趣的愛好者，我對芯片內部的工作原理總是充滿好奇，而布綫技術無疑是其中最令人著迷的部分之一。我期待這本書能夠以一種易於理解的方式，嚮我揭示那些隱藏在芯片核心的秘密。我猜想，書中會詳細介紹在現代超大規模集成電路設計中，布綫所麵臨的各種挑戰，比如如何處理日益增長的連接密度、如何有效管理信號的完整性、如何降低布綫産生的功耗，以及如何應對不同工藝技術帶來的特殊要求。我希望作者能夠通過豐富的案例和圖示，讓我直觀地感受到布綫工程師們所付齣的智慧和努力。這本書的篇幅讓我相信，它將是一部關於布綫技術的百科全書，能夠滿足我對這個領域深入探索的渴望。

評分☆☆☆☆☆

這本書的裝幀設計給我一種紮實而專業的印象，厚重的紙張和清晰的排版，預示著其內容的深度。我一直對芯片製造的微觀世界充滿好奇，尤其是那些肉眼看不見的、在矽片上縱橫交錯的細密綫路。它們是如何被設計齣來？又是在怎樣的約束下完成的？《超大規模集成電路布綫技術》這個書名，恰恰觸及瞭我內心深處的疑問。我希望這本書能夠帶領我走進這個精密的“迷宮”，去理解那些在邏輯門之間穿梭的信號是如何被安排得井井有條的。我猜想，書中會涉及諸如布綫擁塞分析、功耗優化布綫、信號完整性分析相關的布綫策略等內容。我更期待的是，作者能分享一些在實際項目中遇到的挑戰以及如何剋服它們的經驗。比如，在處理高速信號綫時，如何進行差分對布綫和屏蔽？在布綫過程中，如何有效避免串擾（crosstalk）？如何處理那些關鍵的時序路徑，確保信號準時到達目的地？這些都是我工作中經常會遇到的難題。如果這本書能夠提供一些行之有效的解決方案和思路，那將是對我職業生涯的巨大幫助。

評分☆☆☆☆☆

我一直對精密工程領域的底層技術非常著迷，而集成電路布綫無疑是其中的佼佼者。《超大規模集成電路布綫技術》這個標題，準確地擊中瞭我的興趣點。我一直想瞭解，在小小的芯片上，數以億計的晶體管是如何通過層層疊疊的金屬導綫連接起來的？這其中的復雜性和精妙之處，是普通人難以想象的。我猜想，這本書會從宏觀到微觀，係統地介紹布綫設計的整個流程。比如，在芯片的物理設計階段，布綫工程師是如何根據邏輯網錶和物理約束，進行全局布綫和詳細布綫？書中是否會涉及如何處理電源和地綫的分配，以保證芯片的穩定性？我尤其關心的是，在設計過程中，如何通過布綫技術來優化芯片的性能，例如降低信號延遲，減少功耗，以及提高芯片的抗乾擾能力。這本書的厚度讓我相信，它能夠深入淺齣地解答我這些疑問，並可能提供一些我從未想過的解決方案和思考角度。

評分☆☆☆☆☆

拿到這本《超大規模集成電路布綫技術》時，我的第一反應是它比我預期的要厚重得多。封麵上的英文作者名字 [美] Venky, Ramachandran 和 [美] Pinak，雖然不熟悉，但“超大規模集成電路布綫技術”這個標題本身就足夠吸引我瞭。我從事 IC 設計已經有幾年瞭，雖然主要專注於邏輯和架構，但布綫作為連接所有這些邏輯單元的“血管”，其重要性不言而喻。我知道，一個優秀的布綫方案不僅能保證信號的完整性，減少功耗，還能極大地影響芯片的麵積和最終的良率。我之前接觸過一些關於布綫方麵的資料，但大多都比較零散，要麼是理論性太強，要麼是偏嚮於某個特定工具的使用。我尤其好奇這本書會從哪些角度切入，是會深入講解各種算法的原理，比如基於圖論的連接、放置和布綫算法，還是會更側重於實際的工程經驗和最佳實踐。這本書的篇幅如此可觀，我希望它能夠係統地梳理布綫流程中的各個環節，從初步的規劃，到詳細的布綫實現，再到後期的優化和驗證。我非常期待書中能包含對不同布綫策略的比較分析，以及在麵對復雜設計時，如何權衡各種製約因素（如時序、功耗、麵積）來做齣最佳選擇。

評分☆☆☆☆☆

翻開這本書，首先映入眼簾的是大量的圖錶和公式，這讓我感到既熟悉又興奮。作為一名IC設計工程師，我深知理論知識和實際應用是相輔相成的，而布綫技術正是這兩者的完美結閤。我一直對那些能夠優雅地解決復雜問題的算法和模型著迷，而布綫技術無疑是其中一個極具挑戰性的領域。我猜想，這本書會詳細介紹各種經典的布綫算法，例如 Lee 算法、Viola-Chikun 算法的變種，以及更高級的基於模擬退火、遺傳算法的啓發式布綫方法。我非常好奇作者如何闡述這些算法的數學原理、時間復雜度以及它們在實際應用中的優缺點。此外，我還希望書中能涵蓋不同工藝節點下布綫技術的特殊性，例如在納米級工藝中，綫寬、綫間距的限製，以及寄生效應的顯著增加，對布綫設計提齣瞭怎樣的挑戰？這本書的厚度讓我看到瞭它內容的全麵性，我期待它能為我打開一扇通往布綫技術前沿世界的大門，讓我能更深入地理解這個充滿智慧和創新的領域。