超大規模集成電路布綫技術(新視野電子電氣科技叢書) [美] Venky,Ramachan 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
• 電子設計自動化
• EDA
• 半導體
• 芯片設計
• 物理設計
• 新視野電子電氣科技叢書

店鋪： 北尚圖書專營店

齣版社： 清華大學齣版社

ISBN：9787302478386

商品編碼：29665006149

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(新視野電子電氣科技叢書)

定價：129.00元

售價：99.3元,便宜29.7元,摺扣76

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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晶體管的交響：探索微觀世界的數字脈絡 在一個日益互聯和數字化的時代，驅動我們生活方方麵麵的智能設備，其核心都仰賴於一項堪稱工程奇跡的技術——超大規模集成電路（VLSI）。從我們口袋裏的智能手機，到驅動數據中心強大算力的服務器，再到改變醫療診斷的精密儀器，VLSI電路無處不在，它們以肉眼無法企及的尺度，編織著現代文明的數字經絡。而在這微觀世界的復雜圖景中，布綫技術扮演著至關重要的角色，它如同血液流淌在生命體中，為數以億計的晶體管提供能量，並將它們緊密連接，共同奏響和諧的數字交響。 本書將帶領讀者深入探究超大規模集成電路布綫技術的核心奧秘。我們並非聚焦於某個特定集成電路的設計或應用，而是將目光投嚮更為基礎和普遍的層麵：如何巧妙地在有限的芯片空間內，為龐大的晶體管網絡鋪設高效、可靠且性能卓越的“道路”。這絕非易事，它涉及到物理學、材料科學、計算機科學以及嚴謹的數學理論的深度融閤。 想象一下，在一個僅有指甲蓋大小的矽片上，要容納數以百億計的微小開關（晶體管），並且要在它們之間建立成韆上萬公裏的連接。這些連接，我們稱之為“導綫”或“互連綫”，它們是信號傳輸的通道，是能量輸送的動脈。一旦這些布綫齣現任何瑕疵，哪怕是微不足道的連接不良、信號延遲過大，都可能導緻整個芯片的性能急劇下降，甚至無法正常工作。因此，對布綫技術的精湛掌握，是設計齣高性能、低功耗、高可靠性集成電路的基石。 本書的探討將從最基礎的概念入手。我們將首先迴顧集成電路製造的基本流程，讓讀者對芯片如何從沙子變成復雜的電子器件有一個宏觀的認識。在此基礎上，我們將聚焦於互連綫在整個製造過程中的地位和重要性。互連綫不僅僅是簡單的金屬導綫，它們需要經過精密的圖案化、沉積和蝕刻工藝，纔能在矽片錶麵形成。這些工藝的每一個環節，都直接影響著互連綫的性能和良率。 接著，我們將深入剖析互連綫的關鍵電氣特性。導綫的電阻、電容和電感，這些看似簡單的物理參數，在微觀尺度下卻會産生巨大的影響。導綫的電阻會造成信號衰減和功耗增加，電容會影響信號的傳輸速度，而電感則可能導緻信號振蕩和串擾。我們將詳細介紹這些參數是如何被布綫的設計和材料所決定的，以及工程師們如何通過優化設計來最小化這些不利影響。例如，通過改變導綫的寬度、厚度，以及選擇閤適的導電材料，都可以顯著地改變其電阻和電容。 布綫密度和布局是另一個至關重要的議題。隨著集成電路的集成度不斷提高，晶體管的數量呈指數級增長，這意味著布綫也必須變得越來越密集。如何在有限的空間內，將如此龐大的互連綫網絡高效地布置開來，是布綫技術麵臨的巨大挑戰。我們將探討各種布局和布綫算法，這些算法能夠自動或半自動地為芯片上的所有連接找到最優的路徑，避免交叉、減少擁塞，並最大化信號傳輸的效率。這涉及到復雜的圖論、優化算法以及人工智能等先進技術。 信號完整性問題是布綫技術不可迴避的核心挑戰。在高速運行的集成電路中，信號傳播的速度極快，信號之間的相互乾擾（串擾）以及信號在傳輸過程中産生的反射和失真，都會嚴重影響電路的正確工作。我們將詳細分析這些信號完整性問題産生的原因，並介紹一係列的布綫設計策略和技術，用於抑製串擾、優化信號路徑，確保信號能夠準確無誤地到達目的地。例如，通過閤理的綫間距設計、屏蔽技術，以及信號綫的終端匹配，都可以有效地改善信號完整性。 隨著工藝節點的不斷縮小，芯片的功耗問題也變得愈發嚴峻。大量的互連綫在高頻率下工作時，會消耗可觀的能量。因此，低功耗布綫技術也成為當前研究的熱點。我們將探討如何通過優化布綫設計，減少導綫電阻，降低開關電容，以及采用低功耗的互連材料，來有效地降低芯片的整體功耗。這對於延長便攜式電子設備的電池續航時間，以及減緩數據中心的高昂能源消耗，都具有重要的意義。 可靠性是衡量集成電路性能的另一項關鍵指標。互連綫作為芯片的“神經係統”，其可靠性直接關係到整個芯片的壽命和穩定性。我們將深入探討互連綫在製造過程中可能齣現的缺陷，以及在芯片運行過程中可能遇到的各種應力（如熱應力、機械應力）對互連綫的影響。本書將介紹各種可靠性設計準則和測試方法，以確保布綫在芯片的整個生命周期內都能保持穩定可靠的工作狀態。例如，金屬遷移、應力遷移等問題，都是需要通過精細的布綫設計和材料選擇來解決的。 材料科學的進步對布綫技術的發展起著決定性的推動作用。傳統的銅互連材料在不斷縮小的工藝節點下，其性能優勢逐漸受到限製。我們將探討諸如鈷、鎳等新興互連材料的特性，以及它們在降低電阻、提高可靠性方麵的潛力。同時，我們也將審視未來在納米尺度下，可能齣現的全新互連結構和材料，以應對集成電路不斷挑戰極限的未來。 本書的讀者群體將涵蓋電子工程、微電子學、計算機科學等領域的學生、研究人員以及工程師。我們力求以清晰的邏輯、嚴謹的推導和豐富的實例，為讀者構建一個全麵而深入的布綫技術知識體係。無論是渴望理解現代電子設備為何如此強大的初學者，還是希望在集成電路設計領域深耕的專業人士，都能從本書中獲得寶貴的啓示和實用的知識。 總而言之，超大規模集成電路的布綫技術，是一門融閤瞭物理、數學、工程和藝術的精妙學科。它關乎著每一個晶體管的生死存亡，也決定著整個芯片的未來走嚮。通過對本書內容的學習，讀者將不僅僅掌握一門技術，更能深刻理解現代數字世界賴以生存的微觀動力，領略工程師們如何在微米甚至納米的尺度上，創造齣驅動人類文明進步的強大力量。這趟探索數字脈絡的旅程，將充滿挑戰，但也必將收獲無盡的智慧與洞察。

評分☆☆☆☆☆

前段時間被推薦瞭一本關於新型材料科學與應用的書籍，聚焦於高熵閤金在極端環境下的服役性能。這本書的敘事風格非常獨特，它采用瞭“問題驅動”的模式，先拋齣一個工程上難以解決的痛點——比如超高溫蠕變、強腐蝕介質下的應力腐蝕開裂——然後纔引齣高熵閤金這一“銀彈”是如何被設計齣來的。我特彆喜歡它對材料設計哲學的那部分闡述，作者認為，傳統的閤金設計是基於經驗和少量的組元優化，而高熵閤金的設計理念更接近於“隨機搜索最優解空間”，通過引入多個主元來激發自發的、意想不到的微觀結構演變。書裏展示瞭大量的透射電鏡（TEM）和同步輻射X射綫衍射（XRD）的錶徵數據，那些漂亮的晶相圖和衍射花樣，直觀地展現瞭材料內部的“戰鬥”狀態。這本書的優勢在於，它完美地平衡瞭基礎科學原理和工程應用需求，讓你既能理解“為什麼”這種材料會錶現齣優異性能，又能知道“如何”在實際製造中控製其性能的波動，是材料工程領域一本不可多得的、兼顧廣度和深度的參考資料。

評分☆☆☆☆☆

我最近在摺騰一個老舊的嵌入式項目，代碼邏輯跑起來總有點飄忽不定，後來朋友推薦瞭一本叫《實時係統的代碼魔術：精確控製與優化實踐》的書。這本書的切入點非常刁鑽，它不談操作係統內核的宏大敘事，而是聚焦於程序員在代碼層麵如何與硬件時序進行“搏鬥”。我尤其欣賞其中關於中斷服務程序（ISR）設計的那一章，作者用一係列精心構造的微基準測試案例，揭示瞭不同編譯器優化選項對中斷延遲的微妙影響，這簡直是把我之前遇到的那些間歇性錯誤找到瞭根源。書中還花瞭大量篇幅講解如何利用硬件寄存器級彆的操作來繞過軟件抽象層帶來的不確定性，那種追求毫秒甚至微秒級控製的偏執感，讓我這個追求“夠用就好”的工程師感到非常震撼。閱讀這本書的過程，就像是接受瞭一次“時間管理”的終極特訓，它逼著你去量化每一次函數調用、每一次內存訪問的真實耗時，將抽象的“快”和“慢”具化為具體的數字。對於任何需要和底層硬件打交道的軟件工程師來說，這本書與其說是一本教材，不如說是一本“戒律書”，時刻提醒你不要被高級語言的便利所濛蔽，真正的時間控製權永遠在你的手中。

評分☆☆☆☆☆

哎呀，最近在書店裏翻到一本關於電子設計方麵的書，名字聽起來就挺硬核的，名字叫《超越極限的電子設計：從概念到實現》。我本來是想找點關於信號完整性的入門級材料，結果不小心翻到瞭這本，光是書的封麵設計就透露齣一種深邃的專業感，那種藍底配上抽象的電路闆紋理，讓人一眼就知道這不是給小白看的。我趕緊翻瞭幾頁，發現它對當前新興的芯片架構和製造工藝有著非常獨到的見解。作者似乎對摩爾定律的未來發展有著自己的一套哲學思考，不僅僅局限於眼下的技術瓶頸，而是將目光投嚮瞭三維集成和異構計算的融閤趨勢。尤其是其中對功耗管理和熱設計的部分，提到瞭很多我在其他文獻中從未見過的優化算法，簡直是把整個電子係統的能效比推嚮瞭一個新的高度。這本書的結構也很有意思，它不是按部就班地講解基礎知識，更像是作者多年經驗的總結和升華，充滿瞭對前沿研究方嚮的預判，讀起來讓人感覺仿佛站在瞭整個行業的最前沿，對未來幾年技術迭代的方嚮有瞭更清晰的把握。它絕對是那種需要你帶著筆記本，隨時停下來查閱背景知識，纔能勉強跟上思路的深度好書，絕對不是那種輕鬆愉快的讀物。

評分☆☆☆☆☆

我最近淘到一本探討信息論在生物學領域應用的專著，書名大概是關於“生命係統的復雜性與信息熵”。這本書完全顛覆瞭我對生物學的一些傳統認知。它沒有過多糾纏於基因序列的細節，而是從信息傳遞和噪聲容忍的角度，重新審視瞭細胞通訊網絡和代謝路徑。作者構建瞭一個精妙的模型，用香農熵來量化細胞在麵對環境脅迫時，其內部信息處理的效率和冗餘度。我看得最入迷的部分是關於“冗餘編碼在生物穩態維持中的作用”，它解釋瞭為什麼生命係統看似低效，卻能擁有極強的抗乾擾能力——原來這種看似“多餘”的備份和重復，恰恰是係統在嘈雜環境中保持魯棒性的關鍵信息策略。這本書的語言非常抽象，充滿瞭概率論和統計物理學的術語，讀起來需要極大的專注力來在抽象的數學符號和具體的生物學現象之間搭建橋梁。但一旦你領悟瞭其中精髓，看待生物體時，視角就會從一個復雜的機械結構，轉變成一個高效、自我修復的信息處理係統，這無疑是一次認知上的巨大飛躍。

評分☆☆☆☆☆

偶然間拿到一本關於復雜係統建模與仿真的著作，書名暫且不提，但其內容深度實在令人咋舌。這本書的核心在於構建瞭一個多尺度、多物理場耦閤的數學框架，來模擬宏觀現象背後的微觀動力學。我印象最深的是關於非綫性偏微分方程組的數值解法那一章，它沒有停留在教科書上常見的有限元法或有限差分法，而是深入探討瞭基於高階譜方法的自適應網格加密技術，尤其是在處理激波或突變界麵時的收斂性和穩定性問題。我花瞭足足一周時間纔勉強理解作者構建的那個耦閤熱傳導與流體動力學的迭代算法，那簡直是一場純粹的數學盛宴。作者的論證邏輯極其嚴密，每一步推導都像是精密儀器的校準，不允許絲毫的模糊。這本書的閱讀體驗是極其“燒腦”的，它要求讀者不僅要有紮實的數學功底，還要對所模擬的物理場景有深刻的直覺。讀完之後，你會發現，看待任何復雜現象時，都會不自覺地去尋找那個隱藏在錶象之下的、支配一切的數學結構，這是一種思維方式上的徹底重塑。