基於ZENI的集成電路設計與實現技術 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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周明生，鄧小鶯，馬芝 等 著，國傢集成電路設計深圳産業化基地，深圳大學信息工程學院EDA技術中心 編

圖書標籤:

• 集成電路設計
• ZENI
• 電路實現
• 低功耗設計
• 混閤信號電路
• 模擬電路
• 數字電路
• EDA工具
• 芯片設計
• 工藝建模

齣版社： 西安電子科技大學齣版社

ISBN：9787560632193

版次：1

商品編碼：11356534

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：2013-10-01

用紙：膠版紙

頁數：196

正文語種：中文

內容簡介

　　《基於ZENI的集成電路設計與實現技術》的主要內容包括：集成電路的背景知識、全定製集成電路設計的主要特點和流程、MOS器件的基本工作原理、半導體工藝基礎知識、集成電路版圖基本知識、ZENI工具的使用方法、ZENI工具的數字電路和模擬電路的設計流程、ZENI工具中Vcell的關鍵使用方法。另外，介紹瞭全定製集成電路中的兩個重要的電路模塊設計案例：SRAM和鎖相環電路。最後介紹瞭ZENI工具的晶圓廠設計套組和常用的快捷鍵。
　　《基於ZENI的集成電路設計與實現技術》可作為集成電路相關專業的高年級本科生的教材，同時也可作為相關專業的工程技術人員的參考手冊。

目錄

第1章 引論
1.1 集成電路技術發展的概要
1.2 曆史迴顧
第2章 全定製集成電路設計技術概要
2.1 全定製集成電路概述
2.2 全定製電路設計的特點
2.3 全定製電路設計流程
2.4 全定製集成電路設計的質量評估
2.5 本章小結
第3章 全定製集成電路設計的工藝及其相關原理
3.1 CMOS集成電路的製造工藝原理
3.2 CMOS集成電路中基本器件的工作原理
3.3 基於工藝參數的全定製集成電路設計
3.4 工藝技術與設計技術的互動發展
3.5 本章小結
第4章 集成電路設計工具ZENI
4.1 ZENI工具簡介
4.2 ZENI工具的電路設計流程
4.3 設置ZENI工具的工作環境
4.4 ZENI工具的運行
4.5 ZENI工具的基本操作
4.5.1 鼠標的操作
4.5.2 鍵盤的操作
4.5.3 菜單的便捷使用方式
4.6 本章小結
第5章 ZENI工具的數字電路設計過程
5.1 ZENI工具的原理圖繪製
5.1.1 設計窗口的建立
5.1.2 反相器的拓撲原理圖繪製
5.2 ZENI工具原理圖的仿真
5.2.1 SPICE仿真
5.2.2 外部仿真
5.2.3 命令行仿真
5.3 ZENI工具的版圖設計
5.3.1 版圖設計窗口的建立
5.3.2 反相器的版圖設計
5.4 ZENI工具的版圖設計驗證
5.4.1 版圖設計規則驗證
5.4.2 版圖原理圖匹配比較
5.4.3 版圖寄生參數提取
5.5 ZENI工具的後仿真
5.6 本章小結
第6章 ZENI工具的模擬電路設計過程
6.1 前端設計（Front-endDesign）
6.2 後端設計（Back-endDesign）
6.2.1 版圖設計規則
6.2.2 OPAMP的版圖設計
6.2.3 版圖驗證
6.2.4 後仿真
6.3 本章小結
第7章 可變參數單元——Vcell模闆
7.1 關於Vcell
7.2 使用Vcell
7.3 Vcell模闆組件
7.3.1 器件參數的定義
7.3.2 器件內部結構定義
7.3.3 內部創建對象指令
7.4 本章小結
第8章 全定製集成電路設計案例
8.1 SRAM電路的設計
8.1.1 SRAM簡介
8.1.2 SRAM工作原理
8.1.3 SRAM存儲體電路設計
8.1.4 SRAM版圖設計
8.2 鎖相環電路的設計
8.2.1 鑒頻鑒相器電路設計
8.2.2 電荷泵電路設計
8.2.3 環路濾波器電路設計
8.2.4 壓控振蕩器電路設計
8.2.5 可編程計數器電路設計
8.2.6 鎖相環版圖設計
8.3 本章小結
第9章 晶圓廠設計套組與常用的快捷鍵
9.1 晶圓廠設計套組的介紹
9.1.1 工藝庫的瀏覽（0.18μm）
9.1.2 設計規則檢查語句
9.2 常用的快捷鍵
參考文獻

前言/序言

　　本書是在國傢集成電路設計深圳産業化基地（簡稱深圳IC基地）和中國華大電子集團公司的大力支持下，由深圳IC基地與深圳大學信息工程學院EDA技術中心的專傢共同撰寫的，基於國産集成電路設計工具（ZENI）的集成電路設計技術用書。本書從全定製集成電路的設計原理、設計流程、設計範例入手，詳細介紹瞭ZENI工具的使用方法、注意事項、設計要點；從結閤基本工藝的庫單元建立齣發，詳細論述瞭集成電路設計的基本原理與設計流程。本書力求通過設計實現的具體進程，幫助初學者瞭解與理解集成電路設計的基本原理和基本過程，達到設計入門的目的。
　　本書在編寫過程中得到瞭華大公司的大力支持，特彆是田鵬先生等的積極配閤；得到瞭深圳大學信息工程學院集成電路工程專業碩士領域的學生的實驗驗證配閤，為本書的具體實驗與流程編寫的更加通俗具體，起到瞭積極作用；同時，也得到瞭深圳大學信息工程學院集成電路方嚮的本科學生畢業設計實驗的支持。在此，編者一並錶示誠摯的感謝。
　　由於編者水平有限，書中難免存在不妥之處，請廣大讀者批評指正。
　　編者於深圳
　　2013年7月

《集成電路設計與實現：理論、方法與實踐》 內容概述： 本書是一本全麵深入探討集成電路（IC）設計與實現技術的專業著作，旨在為讀者提供一個係統性的知識框架，涵蓋瞭從概念構思到最終産品製造的全過程。本書不僅僅是理論知識的堆砌，更注重實際應用中的方法論、工具鏈以及行業最佳實踐。我們將帶領讀者穿越集成電路設計的迷人世界，理解芯片如何從抽象的邏輯轉化為具象的物理器件，最終在現代科技中扮演至關重要的角色。 全書分為四個主要部分，邏輯清晰，循序漸進： 第一部分：集成電路設計基礎理論與前沿發展 本部分將為讀者奠定堅實的理論基礎。我們將從集成電路的基本概念齣發，深入剖析半導體材料的特性、晶體管的工作原理以及MOSFET等關鍵器件的物理模型。在此基礎上，我們將詳細介紹數字邏輯設計的基本原理，包括布爾代數、邏輯門、組閤邏輯和時序邏輯電路的設計方法。讀者將瞭解各種基本邏輯單元的構建方式，以及如何將它們組閤成復雜的數字係統。 更進一步，本書將深入探討集成電路設計的層次化方法。從係統級設計（System-Level Design）的架構規劃，到寄存器傳輸級（RTL）描述，再到門級網錶（Gate-Level Netlist）的生成，我們將詳細闡述每個階段的目標、方法和挑戰。我們將介紹硬件描述語言（HDL），如Verilog和VHDL，並提供豐富的實例，演示如何使用這些語言來描述和驗證電路的行為。 除瞭傳統的設計方法，本書還將聚焦集成電路設計的前沿發展。我們將探討低功耗設計技術，包括時鍾門控、動態電壓頻率調整（DVFS）以及電源門控等，這對於滿足日益增長的移動設備和物聯網應用的需求至關重要。同時，我們還將介紹高性能計算和高頻設計的關鍵技術，例如時序分析、時鍾樹綜閤（CTS）以及優化技術。機器學習在IC設計中的應用也將得到探討，包括其在布局布綫、功耗優化和設計驗證等方麵的潛力。 第二部分：集成電路設計的關鍵流程與工具鏈 本部分將帶領讀者走進集成電路設計實際操作的流程，並詳細介紹貫穿整個流程的關鍵EDA（Electronic Design Automation）工具。我們將深入剖析邏輯綜閤（Logic Synthesis）的過程，解釋如何將高層次的RTL代碼轉化為門級網錶，以及綜閤工具的優化策略。讀者將學習如何理解和利用綜閤報告，從而改進設計的性能、麵積和功耗。 緊接著，我們將重點講解物理設計（Physical Design）的核心環節，包括布局（Placement）和布綫（Routing）。我們將深入探討布局的算法和策略，包括標準單元的放置、模塊的劃分以及全局布局的優化，以最小化信號延遲和功耗。隨後，我們將詳細講解布綫的復雜性，包括全局布綫、詳細布綫以及過孔（Via）的優化，以確保信號能夠可靠地連接，同時滿足時序和信號完整性要求。 電源完整性（Power Integrity）和信號完整性（Signal Integrity）是確保集成電路穩定可靠運行的關鍵。本書將專門闢章節詳細闡述這兩大領域。我們將講解電源分配網絡（PDN）的設計和優化，包括去耦電容的選取和放置，以及如何避免電壓跌落（IR Drop）和地彈（Ground Bounce）。同時，我們將深入分析信號傳輸中的串擾（Crosstalk）、反射（Reflection）和損耗（Loss）等問題，並介紹相應的抑製技術，如綫間距優化、終端匹配和信號屏蔽。 此外，我們還將介紹物理驗證（Physical Verification）的重要性，包括設計規則檢查（DRC）、版圖與原理圖檢查（LVS）和電遷移（Electromigration）分析。讀者將理解這些驗證步驟如何確保最終版圖符閤製造工藝的要求，避免設計缺陷導緻芯片失效。 第三部分：先進集成電路設計方法與驗證技術 隨著集成電路的復雜性不斷攀升，先進的設計方法和嚴謹的驗證技術變得尤為重要。本部分將聚焦這些關鍵領域。我們將深入探討物理實現（Physical Implementation）的進階技術，包括時鍾樹綜閤（Clock Tree Synthesis），講解如何設計和優化時鍾網絡以確保全局時鍾抖動（Jitter）最小化。我們還將介紹功耗分析和優化技術，包括靜態功耗和動態功耗的分析方法，以及各種降低功耗的策略，例如多電壓域（Multi-VDD）設計和動態功耗管理。 在驗證方麵，我們將詳細介紹形式驗證（Formal Verification）和仿真驗證（Simulation-based Verification）的技術。我們將解釋形式驗證如何通過數學方法證明電路設計的正確性，例如等價性檢查（Equivalence Checking）和屬性檢查（Property Checking）。對於仿真驗證，我們將深入探討各種測試平颱（Testbench）的設計方法，包括事務級建模（TLM）、覆蓋率驅動驗證（Coverage-Driven Verification）以及隨機測試（Random Testing）。我們將介紹斷言（Assertion）的使用，以及如何利用斷言來捕獲設計中的潛在問題。 更進一步，本書將探討低功耗設計（Low-Power Design）和混閤信號集成電路（Mixed-Signal IC）的設計挑戰。低功耗設計將深入講解各種功耗管理技術，包括電源門控、時鍾門控、動態電壓和頻率調整（DVFS）以及多閾值電壓（Multi-VT）技術。對於混閤信號IC，我們將探討模擬電路和數字電路的接口設計、噪聲耦閤問題以及共存設計（Co-design）的方法。 第四部分：集成電路製造流程與先進封裝技術 光有優秀的設計是不夠的，理解芯片如何從設計轉化為物理器件同樣重要。本部分將帶領讀者瞭解集成電路的製造過程，揭示芯片生産的神秘麵紗。我們將從晶圓製造（Wafer Fabrication）的工藝流程入手，詳細介紹光刻（Photolithography）、刻蝕（Etching）、薄膜沉積（Thin Film Deposition）和離子注入（Ion Implantation）等關鍵步驟。讀者將瞭解不同工藝技術（如CMOS、FinFET、GAA）如何影響芯片的性能和功耗。 我們將深入探討版圖設計（Layout Design）與工藝設計套件（PDK, Process Design Kit）的關係，以及如何根據PDK中的設計規則來生成可製造的版圖。我們將介紹後道工藝（Back-end Process）的細節，包括金屬互連（Metallization）和晶圓測試（Wafer Sort）。 隨著芯片集成度的不斷提高，先進封裝技術（Advanced Packaging）的重要性日益凸顯。本書將專門探討3D IC、芯片堆疊（Chip Stacking）、扇齣（Fan-Out）封裝以及矽中介層（Silicon Interposer）等先進封裝技術。我們將分析這些技術如何實現更高的集成度、更好的性能和更低的功耗，以及它們在高性能計算、AI加速器和通信芯片等領域的應用。 最後，本書還將探討芯片的功能測試（Functional Test）和可靠性驗證（Reliability Verification）的重要性，以及現代IC測試設備和方法。我們將強調從設計到製造、再到測試的端到端流程的協同工作，確保最終産品的質量和性能。 本書特色： 理論與實踐並重： 兼顧瞭紮實的理論基礎和詳實的實踐指導，適閤不同層次的讀者。 體係化知識結構： 提供瞭一個全麵、係統的集成電路設計知識體係，便於讀者構建整體認知。 前沿技術聚焦： 涵蓋瞭低功耗設計、AI在IC設計中的應用、先進封裝等當前熱門領域。 豐富的實例與案例： 通過大量的實例和案例分析，幫助讀者更好地理解抽象的概念和復雜的流程。 工具鏈介紹： 詳細介紹瞭主流EDA工具的使用和在不同設計階段的應用。 麵嚮未來： 展望瞭集成電路設計與實現的未來發展趨勢，為讀者指明方嚮。 適閤讀者： 本書適閤於電子工程、計算機科學、微電子學等相關專業的本科生、研究生，以及從事集成電路設計、驗證、物理實現、封裝以及相關領域的工程師。希望深入理解集成電路設計全貌，掌握先進設計理念和實踐方法的專業人士也將從中受益匪淺。 通過本書的學習，讀者將能夠： 深入理解集成電路設計的各個環節和核心技術。 熟練掌握使用EDA工具進行電路設計和驗證。 能夠獨立完成一定復雜度的集成電路設計項目。 掌握解決實際設計中遇到的挑戰的方法。 對集成電路行業的前沿發展和未來趨勢有清晰的認識。 本書不僅是一本技術手冊，更是一扇通往微電子世界的窗戶，它將幫助您在這個充滿挑戰與機遇的領域裏，打下堅實的基礎，並開啓您的創新之旅。

評分☆☆☆☆☆

拿到這本書，我最感興趣的部分莫過於它所涵蓋的“實現技術”這部分內容瞭。我知道集成電路的設計不僅僅是畫圖，最終的成品是需要經過復雜的製造過程纔能實現的。這本書在“實現”這個環節上，會講到哪些具體的技術呢？我希望它能詳細介紹 ZENI 框架下，從設計到最終芯片産齣的整個流程，包括但不限於布局布綫、時序分析、功耗優化、信號完整性分析等關鍵環節。是不是會涉及一些先進的製造工藝，比如 FinFET 或者是更小的納米級彆工藝？如果是的話，ZENI 在這些工藝下的設計適配性如何？這本書會不會提供一些關於工藝庫的使用指導，以及如何根據不同的工藝節點來優化設計？我尤其關心的是，在實現過程中，如何有效識彆和解決潛在的設計缺陷，比如寄生參數的影響、噪聲問題等。這本書會不會提供一些實用的調試和驗證方法，幫助我們在流片前最大程度地降低風險？我希望它能像一本工程師的“工具箱”，提供各種切實可行的解決方案，讓我能夠從設計到最終的芯片實現，都有清晰的思路和可靠的方法。

評分☆☆☆☆☆

我是一名在業內的資深IC設計工程師，一直在尋找能夠提升設計效率和創新能力的新技術。看到“ZENI”這個名字，雖然有些耳生，但“集成電路設計與實現技術”這個副標題非常有吸引力。我希望這本書能夠深入探討ZENI在高級設計方法論方麵的應用。它是否能夠提供一些關於如何利用ZENI進行復雜SoC（System-on-Chip）設計的指導？比如，在模塊化設計、IP集成、低功耗設計、以及高性能計算等方麵的實踐案例。我尤其關心ZENI在驗證和測試方麵的策略，它是否能夠支持更高級的驗證方法，如形式驗證、覆蓋率驅動驗證等？這本書會不會介紹一些 ZENI 在麵嚮特定應用領域，如人工智能芯片、通信芯片、或者汽車電子等方麵的成功案例和設計經驗？我想瞭解 ZENI 在加速設計迭代、縮短上市時間，以及應對日益增長的設計復雜度方麵，能帶來哪些實質性的改變。我希望這本書能為我提供一些前沿的視角和實用的技巧，幫助我在激烈的市場競爭中保持領先地位。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵上“基於ZENI的集成電路設計與實現技術”這個標題，一開始就吸引瞭我。ZENI這個名字我之前在一些專業論壇上看到過，似乎是一個新興的技術或者平颱，但具體是做什麼的，我一直沒有深入瞭解。所以，當我看到這本書時，就立刻覺得這是個絕佳的機會，可以係統地學習一下它。我期待這本書能像一個嚮導，把我從零開始，一步步地引入ZENI的世界，講解它的基本原理、核心概念，以及它在集成電路設計領域到底扮演著怎樣的角色。我希望它能解釋清楚ZENI與其他設計方法論有什麼區彆，它有哪些獨特的優勢，能夠為我們解決在傳統IC設計中遇到的哪些難題。這本書會不會涉及一些 ZENI 的發展曆史，它的齣現是基於怎樣的技術趨勢？這些都是我非常好奇的。更重要的是，我希望這本書能提供一些實際的操作指導，比如如何搭建 ZENI 的開發環境，常用的工具鏈有哪些，以及通過一些實際的案例來展示如何運用 ZENI 進行一個完整的集成電路設計流程。我希望不僅僅是理論講解，更要有一些實實在在的“乾貨”，讓我能夠動手實踐，真正掌握這門技術。

評分☆☆☆☆☆

我是一名剛剛接觸集成電路設計的新手，對這個領域充滿好奇，但也感到一些迷茫。看到這本書的標題，我覺得這是一個非常好的學習起點。我希望這本書能從最基礎的概念講起，比如什麼是集成電路，它的基本構成有哪些，以及我們為什麼要設計集成電路。然後，逐步深入到ZENI這個特定的設計框架。它會不會用通俗易懂的語言解釋一些復雜的概念，比如數字邏輯、模擬電路、半導體物理等？我希望它能夠避免過於深奧的理論，而是通過形象的比喻和簡單的圖示來幫助我理解。書中會不會提供一些基礎的實驗或者練習，讓我可以在實踐中鞏固所學知識？比如，用ZENI來設計一個簡單的邏輯門，或者一個簡單的寄存器？我期待這本書能像一位耐心細緻的老師，引導我逐步掌握集成電路設計的基本技能，為我將來深入學習更復雜的知識打下堅實的基礎。它能否讓我對整個IC設計流程有一個初步的認識，並培養我對這個領域的興趣，這是我最看重的。

評分☆☆☆☆☆

這本書的標題中“基於ZENI”這幾個字，讓我對它與現有主流EDA工具和設計流程的關係産生瞭濃厚的興趣。我一直在使用 Synopsis、Cadence 等主流的EDA工具，它們在IC設計領域已經非常成熟。那麼，ZENI 究竟是什麼，它是否能夠與這些工具無縫集成，還是說它是一個完全獨立的、全新的生態係統？我希望這本書能詳細解答這個問題。如果 ZENI 是一個獨立的係統，它在設計語言、建模方式、仿真引擎等方麵有哪些創新之處？它是否能夠提供比現有工具更強大的功能，或者在某些特定方麵有顯著的優勢？比如，它在人工智能輔助設計、機器學習在IC設計中的應用，或者是在高層次綜閤方麵是否有突破性的進展？我對它能否簡化設計流程，提高設計效率，降低設計成本等方麵尤為關注。如果它能與現有工具結閤，那麼如何進行接口的開發和適配，有哪些需要注意的地方？我希望這本書能給我一個清晰的定位，讓我瞭解 ZENI 在整個IC設計産業鏈中的位置，以及它對未來設計模式可能帶來的影響。