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基本信息

书名:基于ZENI的集成电路设计与实现技术

：26.00元

售价：17.7元,便宜8.3元,折扣68

作者:周明生,邓小莺,马芝 等；国家集成电路设计

出版社：西安电子科技大学出版社

出版日期：2013-10-01

ISBN：9787560632193

字数：

页码：196

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.341kg

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内容提要

　　《基于ZENI的集成电路设计与实现技术》的主要内容包括：集成电路的背景知识、全定制集成电路设计的主要特点和流程、MOS器件的基本工作原理、半导体工艺基础知识、集成电路版图基本知识、ZENI工具的使用方法、ZENI工具的数字电路和模拟电路的设计流程、ZENI工具中Vcell的关键使用方法。另外，介绍了全定制集成电路中的两个重要的电路模块设计案例：SRAM和锁相环电路。后介绍了ZENI工具的晶圆厂设计套组和常用的快捷键。
　　《基于ZENI的集成电路设计与实现技术》可作为集成电路相关专业的高年级本科生的教材，同时也可作为相关专业的工程技术人员的参考手册。

目录

作者介绍

文摘

序言

《现代集成电路设计与验证：从理论到实践的全面指南》 内容梗概 本书是一部深度剖析现代集成电路（IC）设计与验证全流程的专业著作。它旨在为读者提供一套全面、系统、前沿的设计方法论和实践技术，涵盖了从概念构思、架构设计，到逻辑实现、物理实现，再到最终的功能和性能验证的各个关键环节。本书的编写理念是理论与实践并重，不仅深入讲解集成电路设计中的核心理论概念和数学模型，更侧重于展示当前行业内广泛采用的先进设计流程、工具链以及具体的实现技巧。 核心内容模块 第一部分：集成电路设计基础与前沿概念 数字系统设计原理回顾与深化： 本章将对数字逻辑设计的基础知识进行系统回顾，并在此基础上引入更高级的概念，例如时序逻辑设计、状态机理论、异步逻辑设计等。我们将深入探讨组合逻辑和时序逻辑电路的构建原则，以及如何优化电路的面积、功耗和速度。此外，还会介绍有限状态机（FSM）的各种设计方法，包括Moore和Mealy模型，以及如何利用EDA工具进行高效的状态机综合。 硬件描述语言（HDL）精通： 本部分将聚焦于业界主流的硬件描述语言，如Verilog和SystemVerilog。读者将学习如何利用这些语言精确地描述数字电路的功能和结构。内容将涵盖HDL的基本语法、数据类型、运算符，以及如何利用行为级、寄存器传输级（RTL）和门级建模来描述电路。更重要的是，我们将深入讲解如何编写可综合的HDL代码，并介绍SystemVerilog在验证方面的强大功能，如断言（Assertions）、约束随机生成（Constrained Random Generation）和覆盖率（Coverage）等。 高级数字逻辑设计技术： 本章将探讨一系列用于提升设计性能和效率的高级技术。包括但不限于： 并行处理与流水线技术（Pipelining）： 详细阐述流水线如何通过将指令执行过程分解为多个阶段，从而提高处理器的吞吐量，并讲解流水线的冲突检测与解决策略。 资源共享与复用（Resource Sharing and Sharing）： 介绍如何通过巧妙的设计来减少硬件资源的占用，例如如何共享ALU、乘法器等功能单元，以优化面积和功耗。 时钟域交叉（Clock Domain Crossing, CDC）问题分析与处理： 深入剖析CDC问题对数字电路稳定性的潜在威胁，讲解CDC产生的根本原因，并提供多种可靠的CDC同步机制，如握手信号、FIFO等，以及如何通过静态时序分析（STA）和仿真进行验证。 低功耗设计技术（Low Power Design Techniques）： 介绍业界常用的低功耗设计方法，包括门控时钟（Clock Gating）、电源门控（Power Gating）、动态电压频率调整（DVFS）等，并分析它们在不同应用场景下的适用性。 集成电路设计流程概述： 本章将为读者勾勒出完整的IC设计流程图，从概念到芯片的每一个主要阶段都将得到清晰的介绍。我们将概述前端设计（逻辑综合、静态时序分析）和后端设计（布局布线、物理验证）的基本流程，以及它们之间的相互关系。 第二部分：集成电路的实现技术与物理设计 逻辑综合（Logic Synthesis）： 本部分将深入讲解逻辑综合的概念、算法和工具。我们将探讨如何将高层次的HDL描述转化为门级网表（Netlist），以及综合过程中的优化目标（面积、时序、功耗）和优化策略。内容将涵盖标准单元库（Standard Cell Library）的作用，如何选择合适的综合工具和约束文件，以及如何通过迭代优化来达到设计目标。 静态时序分析（Static Timing Analysis, STA）： STA是保证IC功能正确性和时序裕度的关键技术。本章将详细介绍STA的基本原理，包括建立时间（Setup Time）、保持时间（Hold Time）的概念，时序路径的定义，以及如何计算时序违例（Timing Violations）。我们将深入讲解时序约束（Timing Constraints）的编写，各种时序分析模式（例如：芯片编译、片上时钟、时钟树）的含义，以及如何利用STA工具进行时序收敛（Timing Closure）。 物理设计：布局布线（Place and Route）： 物理设计是将逻辑网表转化为实际芯片版图的过程。本部分将详细介绍布局（Placement）和布线（Routing）两个主要阶段。 布局（Placement）： 讲解不同的布局算法（如：全局布局、行布局、优化布局），以及如何考虑功耗、热度、布线资源等因素进行器件的放置。 布线（Routing）： 介绍各种布线技术，包括全局布线（Global Routing）和详细布线（Detailed Routing），以及如何处理布线拥塞（Routing Congestion）、线延迟（Wire Delay）和串扰（Crosstalk）等问题。 物理验证（Physical Verification）： 物理验证是确保芯片版图符合制造规则和设计要求的最后一道防线。本章将详细介绍物理验证的几个关键环节： 设计规则检查（Design Rule Checking, DRC）： 讲解制造工艺对版图设计的约束，以及DRC检查如何确保芯片在制造过程中不会出现短路、开路等问题。 版图与网表一致性检查（Layout Versus Schematic, LVS）： LVS检查确保版图所代表的电路与逻辑网表完全一致，从而避免逻辑错误。 寄生参数提取（Parasitic Extraction）： 讲解寄生参数（电阻、电容、电感）对电路性能的影响，以及如何通过寄生参数提取工具来获取精确的电路模型，为后续的时序仿真和功耗分析提供依据。 第三部分：集成电路的验证技术与质量保障 功能验证方法学（Functional Verification Methodology）： 功能验证是确保IC在所有可能的操作条件下都能正确工作的关键。本章将介绍现代功能验证的各种方法和技术，包括： 仿真（Simulation）： 讲解基于HDL的仿真原理，以及如何利用仿真工具执行测试向量（Test Vectors）来验证设计。 基于验证平台的验证（Verification IP and Testbench Development）： 介绍如何构建复杂的验证平台，包括激励生成（Stimulus Generation）、响应检查（Response Checking）和覆盖率收集（Coverage Collection）。 形式验证（Formal Verification）： 介绍形式验证的基本原理，如何利用数学方法证明电路的某些属性（如：等价性、安全性）而无需仿真，并探讨形式验证在关键模块中的应用。 断言（Assertions）的应用： 详细讲解如何在HDL代码中嵌入断言，以及断言在运行时如何检测设计错误，从而提高验证效率。 覆盖率驱动验证（Coverage-Driven Verification, CDV）： 覆盖率是衡量验证完备性的重要指标。本章将深入探讨覆盖率驱动验证的思想，包括功能覆盖率（Functional Coverage）和代码覆盖率（Code Coverage）的定义、度量和收集方法。我们将展示如何通过分析覆盖率报告来识别验证盲点，并指导后续的验证工作。 性能与功耗验证： 除了功能正确性，IC的性能和功耗也是至关重要的指标。本章将介绍如何对设计的性能和功耗进行精确的验证。 性能验证： 结合STA和仿真结果，分析电路的实际性能表现，并探讨如何通过性能优化来满足设计需求。 功耗分析与验证： 介绍静态功耗分析（Static Power Analysis）和动态功耗分析（Dynamic Power Analysis）的技术，以及如何利用仿真和静态分析工具来估计和验证设计的功耗。 可靠性与可制造性设计（Reliability and Manufacturability Design）： 本章将探讨IC设计中至关重要的可靠性和可制造性方面。 可靠性： 讨论各种导致IC失效的因素，如电迁移（Electromigration）、热效应（Thermal Effects）、电压降（IR Drop）、ESD（Electrostatic Discharge）等，并介绍相应的防护设计技术。 可制造性： 强调设计规则对可制造性的重要性，并介绍如何通过DFM（Design for Manufacturability）技术来优化版图，提高良率（Yield）。 第四部分：先进设计方法与未来趋势 IP核的使用与集成： 介绍IP核（Intellectual Property Cores）的概念，以及如何在SoC（System on Chip）设计中高效地使用和集成预先设计好的IP核。 EDA工具链与协同工作： 详细介绍当前主流的EDA（Electronic Design Automation）工具在IC设计流程中的作用，以及团队成员之间如何通过协同工作来完成复杂的IC项目。 面向特定应用的IC设计： 简要介绍一些面向特定领域的IC设计挑战和技术，例如高性能计算、人工智能、通信芯片等。 未来IC设计趋势： 展望集成电路设计领域的未来发展方向，包括异构集成（Heterogeneous Integration）、先进封装技术、AI for IC Design、新的材料与器件技术等。 本书特点 系统性与全面性： 覆盖了IC设计与验证的完整流程，力求为读者构建一个坚实、完整的知识体系。 理论与实践结合： 每章都深入浅出地讲解核心理论，并辅以大量的实际案例和工程实践技巧。 前沿性与时效性： 紧跟行业发展步伐，介绍了当前最先进的设计方法、工具和验证技术。 工程导向： 强调设计的实用性和可操作性，旨在帮助读者掌握解决实际工程问题的能力。 清晰的结构与流畅的语言： 采用逻辑严谨、层次分明的结构，语言专业而易懂，适合不同背景的读者。 目标读者 本书适合以下人群阅读： 集成电路设计工程师： 包括前端设计、后端设计、验证工程师，以及希望深化自身技能的在职工程师。 高等院校电子工程、微电子学、计算机科学与技术等相关专业的学生： 作为学习集成电路设计与验证的教材或参考书。 对集成电路设计感兴趣的研究人员和技术爱好者： 希望系统了解IC设计全貌的研究者和爱好者。 通过阅读本书，读者将能够深入理解现代集成电路设计的内在逻辑，掌握行业领先的设计工具和技术，并具备独立完成复杂IC设计项目的基本能力。