具体描述
| 图书基本信息,请以下列介绍为准 | |||
| 书名 | 现代应用集成电路设计/信息科学技术学术著作丛书 | ||
| 作者 | 周电 | ||
| 定价 | 120.00元 | ||
| ISBN号 | 9787030317667 | ||
| 出版社 | 科学出版社 | ||
| 出版日期 | 2011-07-01 | ||
| 版次 | 1 | ||
| 其他参考信息（以实物为准） | |||
| 装帧：平装 | 开本：16开 | 重量：0.640 | |
| 版次：1 | 字数： | 页码： | |
| 插图 | |
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| 内容提要 | |
本书基于作者周电在美大学十几年教授“现代应用集成电路设计”课程的手稿整理而成，主要内容包括应用集成电路设计流程、设计指标定义和规范、逻辑电路设计、物理设计、时间功耗性能分析及验证测试。读者需要有数字集成电路和硬件描述语言（VHDL）的基础知识。按照具体课程设置的要求，本书可用于一个学期的教学内容，包括应用集成电路设计流程、设计指标定义和规范、逻辑电路设计及物理设计。关于集成电路发展的前沿问题，本书在第7章和第8章中以研究课题为背影介绍了基础知识。 |
| 编辑推荐 | |
本书介绍应用集成电路设计的整体流程以及流程涉及的每个步骤，这些步骤之间的内在关系，以及如何使用工业化的实际的集成电路计算机辅助设计软件完成设计任务。本书的一个突出特点是使用一个实际的应用设计例子，有限响应滤波器的设计，引导读者走通设计的细节。这样一个设计实例使得读者获得**手的设计经验和使用工业化计算机辅助设计软件的知识。书中附带了这个设计案例的硬件描述语言代码以供参考。 |
| 作者介绍 | |
| 序言 | |
用户评价
这本书的内容充实且极具前瞻性，是我在信息科学技术领域探索集成电路设计奥秘的绝佳伴侣。我虽然还在消化其全部精髓，但对其中关于“先进封装技术与三维集成”的讨论，已经让我心潮澎湃。作者在这部分内容中，深刻剖析了当前集成电路设计面临的物理极限，并介绍了先进封装技术（如扇出型封装、硅中介层等）以及三维集成（3D IC）作为突破摩尔定律瓶颈的有效途径。他详细讲解了这些技术的基本原理、实现方式以及带来的优势和挑战。我一直关注着集成电路技术的发展趋势，并深知未来集成电路的性能提升将越来越依赖于封装和互连技术的进步。然而，对于这些先进封装技术的具体实现细节以及它们如何影响整个芯片设计流程，我一直缺乏深入的了解。这本书中关于“硅中介层（Silicon Interposer）的设计与制造”以及“芯片堆叠（Chip Stacking）的互连技术”的讲解，让我得以窥见未来的集成电路设计蓝图。作者还深入分析了三维集成带来的功耗、散热以及良率等方面的挑战，并提出了相应的解决方案。对于我而言，这部分内容不仅拓宽了我的视野，更让我对未来的集成电路发展方向有了更清晰的认识。这本书就像一位富有远见的集成电路技术先驱，为我揭示了通往后摩尔时代的设计路径，并提供了探索创新解决方案的灵感。
评分这本书的厚重感和内容密度，即便只是快速浏览，也足以让人感受到其中蕴含的知识能量。作者在信息科学技术领域深厚的积累，通过严谨的文字和详实的案例，得到了淋漓尽致的展现。我特别对书中关于“异构计算”和“片上系统（SoC）”的讨论部分进行了初步的探究，这无疑是当前集成电路设计领域最热门也是最具挑战性的方向之一。书中对于如何将不同类型的处理器（如CPU、GPU、DSP、FPGA等）以及各种专用加速器有效地集成到同一颗芯片上，进行了深入的分析。作者不仅探讨了不同IP核之间的互联架构（如AMBA AXI），还详细阐述了功耗、性能和面积（PPA）在异构设计中的权衡考量。我曾经在研究一个需要极高并行处理能力的图像识别项目时，深感传统CPU的局限性，并开始考虑引入GPU或DSP。然而，如何在统一的SoC架构中高效地调度和管理这些异构资源，一直是一个难题。这本书中关于“互连网络设计”和“通信协议”的深入讲解，让我看到了解决问题的希望。书中对多核通信、缓存一致性以及数据传输效率的分析，都为我提供了宝贵的思路。此外，书中对“能效比”（Energy Efficiency）的重视，也让我印象深刻。在异构系统中，如何最大化每一颗处理器的效能，同时最小化整体功耗，是一个极其复杂的问题。书中提供的各种功耗管理策略，包括任务卸载、动态频率调整以及低功耗模式的切换，都给了我很大的启发。我相信，通过对这本书中关于异构计算和SoC设计的深入学习，我将能够更好地把握未来集成电路发展的脉搏，并将其应用于实际的研发工作中。
评分这是一本我一直期待能够深入研究的领域，虽然这本书我尚未完全读完，但初步的翻阅和一些章节的仔细研读，已经让我感受到了其理论深度和实践价值。作者在开篇就宏大地勾勒了现代应用集成电路设计所面临的挑战与机遇，从摩尔定律的极限到后摩尔时代的新机遇，再到日益复杂的多功能SoC设计，都做了极为精辟的阐述。我尤其欣赏书中对“集成”这一概念的深刻剖析，它不仅仅是晶体管的堆叠，更是功能、性能、功耗、可靠性乃至成本的全面优化与协同。书中提及的各种设计方法论，比如自顶向下与自底向上相结合的策略，以及针对不同应用场景的优化考量，都极大地启发了我对项目规划的思考。举例来说，书中在讨论功耗优化时，不仅列举了常用的低功耗设计技术，更结合了实际的工业应用案例，详细分析了如何在保证性能的前提下，将功耗降至最低，这对于开发面向移动设备或物联网的芯片至关重要。我曾遇到过一个项目，就是在有限的功耗预算下实现高性能计算，当时的团队走了不少弯路，但如果早些接触到书中关于动态电压频率调整（DVFS）和门控时钟（Clock Gating）的深入分析，并结合书中提到的功耗建模和仿真工具，或许能更有效地解决问题。此外，书中对验证方法论的讲解也非常到位，这部分内容对于任何一个IC设计工程师来说都是至关重要的。从形式验证到仿真验证，再到后期的芯片测试，每一个环节都充满了学问。我尤其对书中关于“覆盖率驱动验证”的理念印象深刻，这是一种非常系统化和科学的验证方法，能够有效提升验证效率和质量，避免因遗漏关键测试场景而导致的芯片流片失败。总而言之，这本书为我提供了一个非常广阔和深入的视角来理解和应对现代IC设计的复杂性，我迫不及待地想要深入研究后续章节，探索更多的设计技巧和前沿理念。
评分在仔细研读这本书的过程中，我对其关于“软件定义硬件与硬件加速器”的章节，产生了浓厚的兴趣。作者在这部分内容中，深刻阐述了软件定义硬件（SDH）这一新兴理念，以及如何通过设计灵活的硬件加速器来满足日益增长的计算需求。他详细讲解了如何利用FPGA、ASLIC等平台来实现硬件加速，以及软件如何与硬件协同工作，实现最优的性能和功耗。我深知，在许多高性能计算应用领域，传统的通用处理器已经难以满足需求，而硬件加速器则成为关键。然而，如何设计和利用这些加速器，以及如何让软件更好地驱动硬件，一直是我探索的重点。这本书中关于“RISC-V指令集架构（ISA）在可定制硬件加速器中的应用”的深入分析，让我看到了未来硬件设计的发展潜力。作者通过大量的实例，展示了如何基于RISC-V的可扩展性，设计出满足特定应用需求的定制化硬件加速器。此外，书中对“硬件/软件协同设计流程”的详细阐述，也为我提供了如何有效地将软件和硬件集成在一起，实现高效计算的宝贵经验。对于我而言，这部分内容不仅提供了解决实际设计难题的思路，更让我对未来软件与硬件的融合发展趋势有了更深刻的理解。这本书就像一位敏锐的创新者，为我揭示了软件定义硬件的无限可能，并为我提供了探索硬件加速的实践指南。
评分这本书的体系结构和内容深度，是我在寻找关于集成电路设计方面的专业书籍时，所期待的理想状态。我虽然还在深入研读，但一些章节已经给我带来了极大的启发。书中关于“低功耗集成电路设计”的章节，尤其引起了我的注意。在当今能源日益紧张的时代，低功耗设计已经不再是可选项，而是必选项。作者在这部分内容中，非常系统地介绍了各种实现低功耗的设计技术，包括动态功耗和静态功耗的分析，以及相应的优化策略。他详细讲解了门控时钟（Clock Gating）、电源门控（Power Gating）、动态电压频率调整（DVFS）等技术，并结合实际案例分析了它们的应用场景和效果。我曾经在一个为电池供电设备设计的移动处理器项目时，就遇到了功耗控制的巨大挑战。当时团队尝试了多种方法，但效果并不显著。这本书中关于“功耗建模与仿真”的详细介绍，让我明白了如何更精确地预测芯片的功耗，并为功耗优化提供依据。作者还讨论了如何通过硬件和软件协同的手段来实现极致的功耗管理，例如智能的电源分配策略和任务调度机制。对于我而言，这部分内容是解决实际设计难题的宝贵指南。这本书就像一位经验丰富的功耗优化专家，为我提供了实现低功耗设计的全面解决方案，并指引了我前进的方向。
评分在我初步翻阅这本书的过程中，我对其中关于“可重用IP核设计与验证”的章节留下了深刻的印象。作者在这一部分，清晰地阐述了在现代SoC设计中，如何有效地利用和管理可重用IP核，以提高设计效率和降低成本。他详细讲解了IP核的设计流程、接口标准（如AXI）以及验证方法论。我深知，在大型复杂的集成电路项目中，IP核的复用是提高效率的关键。然而，如何选择合适的IP核，如何确保IP核的兼容性和可集成性，以及如何对其进行有效的验证，一直是困扰我的难题。这本书中关于“IP核的接口定义与匹配”的讲解，让我对如何规范IP核接口有了更清晰的认识。作者不仅强调了标准接口的重要性，还详细分析了不同接口协议的特点和适用场景。此外，书中对“IP核的验证环境搭建”和“验证IP（VIP）的应用”的深入探讨，为我提供了如何高效、全面地验证IP核的思路。我曾为一个项目购买了第三方IP核，但在集成过程中却遇到了诸多兼容性问题，耗费了大量时间去调试。如果早些接触到书中关于IP核验证的详细指导，或许能避免这些不必要的麻烦。这本书就像一位经验丰富的IP核设计师和集成工程师，为我提供了在IP核设计与验证方面的宝贵经验和实操建议，让我能够更从容地应对复杂的SoC设计挑战。
评分这是一本真正意义上的“工具书”，内容详实，逻辑清晰，是我在集成电路设计道路上不可或缺的参考。我虽然还在探索其全部精髓，但已经能感受到其强大的指导意义。书中对于“物理设计与版图实现”章节的阐述，让我耳目一新。作者不仅仅是简单地介绍了布局布线（Place and Route）的过程，而是深入剖析了其中的各种权衡和挑战。他详细讲解了单元布局（Cell Placement）的策略，如何平衡面积、功耗和性能，以及如何考虑信号线拥塞（Congestion）和功耗密度（Power Density）。在布线（Routing）部分，作者则重点介绍了信号完整性（Signal Integrity）、串扰（Crosstalk）以及电源完整性（Power Integrity）等关键问题，并提供了相应的解决方案。我曾经在处理一个高度集成的模拟前端芯片的物理设计时，遇到了严重的信号干扰问题，导致输出信号失真，难以满足设计要求。当时我们花费了大量时间在版图的调整和优化上，试图找到问题的根源。这本书中关于“版图规则检查（DRC）”和“化学式验证（LVS）”的深入讲解，让我明白了在物理设计中遵守严格的工艺规则的重要性，以及如何通过这些验证来确保设计的正确性。作者还特别提到了“版图后仿真”（Post-Layout Simulation）的必要性，以及如何通过精确的寄生参数提取来提高仿真结果的准确性。对于我而言，这部分内容是解决实际设计问题的宝贵财富。这本书就像一位经验丰富的物理设计专家，为我指明了通往高质量版图的道路，并提供了解决实际问题的有效方法。
评分这本书的深度和广度，让我感受到作者在集成电路设计领域的独到见解和丰富经验。虽然我还在仔细品读中，但某些章节已经让我受益匪浅。我对书中关于“时序分析与优化”的论述部分特别感兴趣，这绝对是数字集成电路设计中最关键也是最棘手的部分之一。作者非常细致地讲解了静态时序分析（STA）的基本原理，包括建立时间（Setup Time）和保持时间（Hold Time）的概念，以及如何通过路径延迟（Path Delay）来判断时序是否违规。他同时还提供了各种优化时序的方法，例如通过调整逻辑门延迟、优化布线以及采用流水线（Pipelining）技术等。我曾经在一个高速接口设计项目中，遇到了非常严重的时序问题，导致芯片在高频运行时不稳定。当时我们花费了大量的时间进行时序收敛，但收敛过程充满了试错和反复。这本书中关于“时序约束的设置”和“时序报告的解读”的详细指导，对于我们理解时序报告中的关键信息、快速定位时序瓶颈非常有帮助。作者还专门讨论了在复杂设计中，如何处理时钟树（Clock Tree）带来的时钟偏差（Clock Skew）和时钟抖动（Clock Jitter）问题，这部分内容对于确保时序的稳定性至关重要。此外，书中对“时序驱动布局布线”（Timing-Driven Place and Route）的介绍，让我看到了自动化工具在时序优化方面的巨大潜力，并理解了如何有效地与这些工具协同工作，以达到最佳的时序收敛效果。这本书就像一位经验丰富的时序分析专家，为我揭示了时序优化的奥秘，并提供了实用的策略和技巧。
评分我一直对那些能够将抽象理论与具体实践紧密结合的书籍情有独钟，而这本书无疑是其中的佼佼者。尽管我还没有机会将全书精读完毕，但仅凭其丰富的图表、清晰的逻辑以及作者深厚的学术功底，便足以让我对其赞不绝口。书中对于模拟与数字混合信号集成电路设计的部分，给我留下了尤为深刻的印象。作者在这一章节中，系统地阐述了模拟和数字信号在同一芯片上共存时所带来的挑战，例如串扰（Crosstalk）、电源噪声（Power Supply Noise）以及信号完整性（Signal Integrity）等问题。他不仅详细解释了这些问题的产生机理，更提供了一系列行之有效的解决方案。我曾在一个项目中，遇到过射频前端设计与数字基带处理部分之间的严重干扰问题，导致信号失真，性能大幅下降。当时我们尝试了很多方法，包括严格的版图布局规则、屏蔽技术以及滤波器的使用，但效果始终不尽如人意。这本书中关于“隔离技术”和“噪声耦合分析”的详细论述，让我茅塞顿开。书中提供的具体版图设计建议，例如如何合理划分模拟和数字区域，如何设计接地和供电网络以最小化耦合，都极具参考价值。此外，书中对于ADC（模数转换器）和DAC（数模转换器）的设计原理和关键技术，也进行了深入的讲解。我特别关注了书中关于高精度ADC的设计，例如逐次逼近型（SAR）ADC和Delta-Sigma ADC的优缺点分析，以及如何通过各种补偿技术来提高其线性度和信噪比。这些内容对于我们在开发高性能数据采集系统时，能够提供非常有价值的设计指导。这本书就像一位经验丰富的设计师，一步一步地引导我，让我能够更清晰地认识到设计的每一个环节，并为我提供了解决实际问题的有力武器。
评分当我拿起这本书时，我就知道我即将踏上一段充满挑战但也极具回报的学习旅程。书中关于“高可靠性集成电路设计”的内容，对我来说是一个全新的领域，但其重要性不言而喻。作者在这一章节中，系统地阐述了集成电路在各种严苛环境下工作的可靠性问题，包括辐射效应（Radiation Effects）、热失效（Thermal Failure）以及电迁移（Electromigration）等。他不仅详细解释了这些失效机理，更提供了相应的减缓和预防措施。我曾经在为航空航天领域开发一款关键芯片时，就面临着极高的可靠性要求。当时我们绞尽脑汁去理解和应对各种潜在的失效模式，但缺乏系统性的指导。这本书中关于“冗余设计”（Redundancy Design）、“纠错码”（Error Correction Code, ECC）以及“故障注入测试”（Fault Injection Testing）的详细介绍，让我豁然开朗。作者通过大量的实例，展示了如何在设计层面就融入冗余度，以抵抗单点故障；如何利用ECC来检测和纠正内存或数据传输中的错误；以及如何通过主动的故障注入来验证设计的鲁棒性。此外，书中对“高温高湿环境下的设计考虑”以及“封装可靠性”的深入分析，也让我受益匪浅。这部分内容为我理解和设计需要在极端环境下工作的集成电路提供了宝贵的理论基础和实践指导。这本书就像一位资深的可靠性工程师，为我揭示了在复杂环境下保障芯片稳定运行的秘诀，并为我提供了切实可行的解决方案。
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