高性能，低功耗，高可靠三维集成电路设计 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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[美] 林圣圭，杨银堂，高海霞，吴晓鹏，董刚 著

图书标签:

• 三维集成电路
• 3D IC
• 高性能
• 低功耗
• 高可靠性
• 集成电路设计
• 电子设计
• VLSI
• 芯片设计
• 新兴技术

店铺： 墨林阁图书专营店

出版社： 国防工业出版社

ISBN：9787118113464

商品编码：29433990514

包装：精装

出版时间：2017-12-01

基本信息

书名：高性能，低功耗，高可靠三维集成电路设计

定价：169.00元

作者： 林圣圭,杨银堂,高海霞,吴晓鹏,董刚

出版社：国防工业出版社

出版日期：2017-12-01

ISBN：9787118113464

字数：

页码：520

版次：1

装帧：精装

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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内容提要

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《高性能，低功耗，高可靠三维集成电路设计》系统地介绍了三维集成电路设计所涉及的一些问题，包括物理设计自动化、结构、建模、探索、验证等，分成五部分，共20章。部分为三维集成电路设计方法及解决方案，主要讨论硅通孔布局、斯坦纳布线、缓冲器插入、时钟树、电源分配网络；第二部分为三维集成电路的电可靠性设计，主要讨论硅通孔-硅通孔耦合、电流聚集效应、电源完整性、电迁移失效机制；第三部分为三维集成电路的热可靠性设计，主要讨论热驱动结构布局、门级布局、微流通道散热问题；第四部分为三维集成电路的机械可靠性设计，主要分析全芯片和封装级机械应力、机械应力对时序的影响、硅通子L界面裂纹；第五部分为三维集成电路设计的其他方面，主要讨论利用单片三维集成实现超高密度逻辑的方法、硅通孔按比例缩小问题，并给出一个三维大规模并行处理器设计实例。
　　《高性能，低功耗，高可靠三维集成电路设计》可作为高等院校微电子技术、电路与系统等专业高年级本科生和研究生的教材或参考书，也可作为从事三维集成电路设计的相关技术人员的参考资料。

目录

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部分 高性能低功耗三维集成电路设计
章 三维集成电路的硅通孔布局
1．1 引言
1．2 研究现状
1．3 基础知识
1．3．1 三维集成电路设计
1．3．2 大允许硅通孔数
1．3．3 小硅通孔数
1．3．4 线长和硅通孔数的折衷
1．4 三维集成电路物理设计流程
1．4．1 划分
1．4．2 硅通孔插入和布局
1．4．3 布线
1．5 三维全局布局算法
1．5．1 力驱动布局简介
1．5．2 三维布局算法简介
1．5．3 三维集成电路中的单元布局
1．5．4 硅通孔位置原理中硅通孔的预布局
1．5．5 三维节点的线长计算
1．6 硅通孔分配算法
1．6．1 硅通孔分配算法的佳解
1．6．2 基于MST的硅通孔分配
1．6．3 基于布局的硅通孔分配
1．7 实验结果
1．7．1 线长和运行时间比较
1．7．2 金属层和硅面积比较
1．7．3 线长和硅通孔数折衷
1．7．4 线长，管芯面积和管芯数折衷
1．7．5 硅通孔协同布局与硅通孑L位置对照
1．7．6 硅通孔尺寸影响
1．7．7 时序和功耗比较
1．8 结论
参考文献
第2章 三维集成电路斯坦纳布线
2．1 引言
2．2 研究现状
2．3 基础知识
2．3．1 问题表述
2．3．2 研究方法简介
2．4 三维斯坦纳树构建
2．4．1 算法简介
2．4．2 计算连接点和硅通孔位置
2．4．3 延时方程优化
2．5 采用硅通孔重布局进行三维树精化
2．5．1 算法简介
2．5．2 可移动范围
2．5．3 简化热分析
2．5．4 非线性规划
2．5．5 整数线性规划
2．5．6 快速整数线性规划
2．6 实验结果
2．6．1 实验参数
2．6．2 树构建结果
2．6．3 延时和线长分布
2．6．4 硅通孔重布局结果
2．6．5 硅通孔尺寸和寄生效应影响
2．6．6 键合类型影响
2．6．7 两管芯和四管芯叠层比较
2．7 结论
附录
参考文献
第3章 三维集成电路的缓冲器插入
3．1 引言
3．2 问题定义
3．3 研究动机宴例
……

第二部分 三维集成电路设计中的电可靠性
第三部分 三维集成电路设计中的热可靠性
第四部分 三维集成电路设计的机械可靠性
第五部分 其他论题
缩略语

作者介绍

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文摘

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序言

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高性能、低功耗、高可靠三维集成电路设计 导言 在计算技术日新月异的今天，集成电路（IC）已成为现代社会不可或缺的基石。随着摩尔定律的不断推进，传统二维平面集成电路在缩小尺寸、提升性能的同时，也面临着功耗激增、散热困难以及可靠性下降等严峻挑战。三维集成电路（3D IC）技术的出现，为突破这些瓶颈提供了革命性的解决方案。通过将多个芯片层垂直堆叠并进行高密度互连，3D IC能够实现更高的集成度、更短的通信路径，从而带来前所未有的性能提升、功耗降低和尺寸优化。 本书《高性能、低功耗、高可靠三维集成电路设计》深入探讨了3D IC设计的核心理念、关键技术以及面临的挑战，并着重于如何在追求极致性能的同时，有效控制功耗，并确保器件在复杂工作环境下的高可靠性。本书旨在为广大电子工程领域的专业人士、研究人员以及对前沿集成电路技术感兴趣的学生提供一本全面、深入且实用的参考指南。 第一章：三维集成电路的兴起与优势 在深入探讨3D IC的设计细节之前，理解其出现的历史背景以及相较于传统2D IC的独特优势至关重要。本章将回顾集成电路技术的发展历程，分析2D IC面临的瓶颈，并详细阐述3D IC如何凭借其垂直堆叠的独特架构，在以下几个方面带来颠覆性变革： 性能飞跃： 通过缩短片间和片内信号传输距离，显著降低信号延迟，提升整体计算速度和数据吞吐量。 功耗优化： 更短的互连线减少了信号传输过程中的能量损耗，同时垂直集成有利于更高效的散热管理，从而降低运行功耗。 集成密度提升： 在相同的芯片面积下实现更高的功能密度，为小型化、高性能的移动设备、可穿戴设备以及高性能计算（HPC）系统提供了可能。 异构集成： 允许将不同工艺、不同功能（如CPU、GPU、内存、射频模块等）的芯片集成在同一封装内，实现系统级的功能优化和性能协同。 设计灵活性： 提供更灵活的架构设计空间，可以根据具体应用需求定制化集成方案。 第二章：三维集成电路的关键技术 实现3D IC并非易事，它需要一系列先进的制造和设计技术的支撑。本章将聚焦于构成3D IC技术基石的关键工艺和技术，并分析它们在性能、功耗和可靠性方面的作用： 垂直互连技术： 通孔（Through-Silicon Via, TSV）： 这是3D IC的核心技术之一，允许芯片层之间进行垂直电气连接。本章将详细介绍TSV的制造工艺（如硅刻蚀、金属填充、绝缘等）、关键参数（如直径、间距、密度）以及其对信号完整性、功耗和可靠性的影响。 微凸点（Microbumps）与共晶键合（Eutectic Bonding）： 用于实现相邻芯片层之间的精确对准和高密度互连，探讨其在低功耗和高可靠性方面的优势。 混合键合（Hybrid Bonding）： 一种更先进的互连技术，通过铜-铜直接键合实现极高的连接密度和低寄生参数，对提升性能和降低功耗具有显著作用。 晶圆堆叠与键合工艺： 直接键合（Direct Bonding）： 探讨不同类型的直接键合技术，以及它们对芯片间热管理和机械应力的影响，从而保障可靠性。 叠层（Stacking）策略： 分析不同堆叠方式（如2.5D、3D）的优缺点，以及它们对设计复杂度、成本和性能的影响。 散热与热管理： 3D IC的高集成度带来了严峻的热管理挑战。本章将深入研究： 热源分析与建模： 识别和量化堆叠芯片中的主要热源。 散热材料与结构： 介绍硅基散热材料、热界面材料（TIMs）、微通道散热等先进散热技术。 热互联（Thermal Via）： 探讨其在将热量从芯片内部导出到外部封装的作用。 动态功耗与散热协同设计： 如何在设计阶段就将功耗和散热考虑在内，实现动态功耗管理以优化整体热性能。 芯片设计自动化（EDA）工具链： 3D IC的设计复杂度远超2D IC，需要专门的EDA工具支持。本章将介绍： 3D布局布线工具： 如何进行跨层优化和互连规划。 热分析与仿真工具： 预测和评估设计中的热分布。 功耗分析与优化工具： 识别功耗瓶颈并进行设计改进。 可靠性分析工具： 评估热应力、电迁移等对可靠性的影响。 第三章：高性能三维集成电路设计 追求极致的计算性能是3D IC设计的核心驱动力之一。本章将聚焦于如何通过3D IC架构的设计，实现性能的飞跃： 架构设计与优化： 微架构的3D化： 例如，将处理器核心、缓存层、内存控制器等模块进行垂直集成，优化数据流和通信路径。 异构计算的3D集成： 如何将CPU、GPU、FPGA、AI加速器等不同功能的处理单元高效集成，实现系统级的性能协同。 内存-处理器集成（Processing-in-Memory, PIM）： 将内存单元与计算单元紧密集成，大幅减少数据搬运延迟，提升数据密集型应用的性能。 通信互连优化： 片间互连的性能考量： 分析TSV、微凸点等互连方式的延迟、带宽和功耗特性，并进行优化设计。 片内网络（NoC）的3D适应性： 设计适用于3D堆叠结构的NoC，实现高效的跨层通信。 高频信号完整性： 探讨3D IC在高频工作时的信号完整性挑战，以及对策，如阻抗匹配、屏蔽等。 时钟与电源分配： 跨层时钟同步： 解决多层芯片的时钟分布和同步问题，确保整体操作的稳定性。 低压差分信号（LVDS）等高速接口技术： 在3D IC中实现高速、低噪声的数据传输。 高效电源分配网络（PDN）： 降低电源噪声，确保各层芯片的稳定供电，从而支持高性能运行。 第四章：低功耗三维集成电路设计 功耗是制约电子设备续航能力和散热能力的关键因素。3D IC在功耗方面具有天然优势，本章将深入探讨如何充分发挥这些优势，并进一步实现低功耗设计： 功耗来源分析： 动态功耗： 运动功耗（与翻转活动和负载电容相关）和短路功耗。 静态功耗： 漏电功耗（与晶体管的阈值电压、亚阈值摆幅等相关）。 降低动态功耗的技术： 缩短互连线： 3D IC的天然优势，大幅减少电容负载。 动态电压与频率调整（DVFS）： 根据计算需求动态调整电压和频率，实现精细化的功耗控制。 时钟门控与功率门控： 仅激活必需的功能模块，关闭不使用的部分，显著降低漏电和动态功耗。 低功耗逻辑设计技术： 如多阈值电压（Multi-Vt）设计、门控-VTMOS等。 降低静态功耗的技术： 高阈值电压（High-Vt）器件的应用： 在对性能要求不高的区域使用高Vt器件，降低漏电。 电源门控（Power Gating）： 在芯片空闲时切断其电源，彻底消除漏电。 漏电检测与修复： 实时监测漏电情况，并采取相应措施。 低功耗互连设计： 优化TSV和微凸点的电学特性： 降低其寄生电容和电阻，减少信号传输功耗。 低功耗接口电路设计： 采用低压驱动、优化信号编码等技术。 温控与功耗协同： 利用温度感知技术： 根据实际温度调整器件的工作状态，避免因高温导致的功耗增加。 集成式散热解决方案： 结合先进的散热技术，将产生的热量高效导出，维持较低的芯片温度，从而降低功耗。 第五章：高可靠性三维集成电路设计 可靠性是保障电子系统在长期、恶劣环境下稳定运行的关键。3D IC的复杂结构和高集成度带来了新的可靠性挑战，本章将重点关注如何设计高可靠性的3D IC： 可靠性挑战分析： 热应力与机械应力： 异质材料的热膨胀系数差异、封装过程中的应力集中，可能导致TSV、键合界面和芯片的开裂或失效。 电迁移（Electromigration）： 高电流密度下的金属互连线材料会发生迁移，导致断路或短路。 击穿（Dielectric Breakdown）： 绝缘层在高电场或高温下可能发生击穿。 互连失效： TSV、微凸点、共晶键合等连接点的可靠性问题。 制造缺陷： 制造过程中的微小缺陷可能成为可靠性隐患。 提高可靠性的设计策略： 应力缓解设计： 采用柔性互连、应力缓冲层、优化TSV结构等技术，减少应力集中。 抗电迁移设计： 优化金属线宽、厚度，使用抗电迁移材料，降低电流密度。 绝缘层可靠性设计： 选择高介电强度材料，优化绝缘层厚度，控制工作电场。 TSV与键合界面可靠性增强： 优化TSV的填充金属和绝缘层，选择可靠的键合工艺，并进行充分的测试与验证。 冗余设计与错误纠正码（ECC）： 在关键模块中引入冗余，并结合ECC技术，提高系统的容错能力。 温度管理对可靠性的影响： 强调良好的散热对于降低热应力、减缓电迁移等至关重要。 可靠性测试与验证： 加速寿命测试（ALT）： 在高应力条件下进行测试，预测产品的长期可靠性。 失效分析（Failure Analysis, FA）： 对失效样品进行深入分析，找出失效机理。 可靠性建模与仿真： 利用先进的仿真工具预测不同工作条件下的可靠性指标。 第六章：三维集成电路设计实例与应用展望 理论结合实际，本章将通过分析具体的3D IC设计案例，展示前述设计理念和技术的实际应用。同时，也将展望3D IC技术的未来发展趋势及其在各个领域的广阔应用前景。 案例分析： 高性能计算（HPC）处理器： 如CPU与HBM（High Bandwidth Memory）的3D堆叠，实现内存带宽的突破。 移动 SoC（System on Chip）： 将射频模块、基带处理器、应用处理器等集成，实现更小的封装尺寸和更低的功耗。 AI 加速器： 将大量计算单元和内存进行3D集成，以满足深度学习计算的巨大需求。 应用前景展望： 5G/6G 通信： 高性能、低功耗的射频与基带处理集成。 自动驾驶： 高集成度、高性能的感知与决策处理单元。 物联网（IoT）： 小尺寸、低功耗的传感器节点与数据处理单元。 医疗电子： 微型化、高集成度、高可靠性的植入式设备。 未来发展趋势： 更先进的互连技术： 如纳米线互连、硅光子集成等。 模块化设计与IP重用： 提高设计效率和灵活性。 人工智能辅助设计： 利用AI优化3D IC的设计流程。 面向特定应用的定制化3D IC： 满足不同行业的需求。 结论 《高性能、低功耗、高可靠三维集成电路设计》一书，通过对3D IC核心技术的深入剖析，结合高性能、低功耗、高可靠性的设计原则，为读者构建了一个全面而系统的技术框架。本书不仅梳理了3D IC技术的发展脉络，更着眼于解决当前和未来集成电路设计所面临的关键挑战，为推动集成电路产业的持续创新和进步提供了宝贵的理论指导和实践参考。随着3D IC技术的日趋成熟，它必将在各个领域扮演越来越重要的角色，引领下一代电子产品的革新浪潮。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计，让我第一时间联想到了那种经典的技术手册，字体方正，排版简洁，但又带着一丝科技感。虽然我还没有深入阅读，仅仅从书名《高性能，低功耗，高可靠三维集成电路设计》来看，我已经能够感受到作者在内容上的野心。三维集成电路本身就是一个非常前沿且复杂的领域，而“高性能”、“低功耗”和“高可靠”更是三个核心的性能指标，每一个都充满了挑战。 我猜想，这本书的读者群体应该相当专业，可能是深耕于集成电路设计多年的工程师，也可能是正在攻读相关专业博士学位的研究生。对于这类读者来说，一本能够深入剖析这三个关键性能指标在三维集成电路设计中的权衡、取舍与实现策略的书籍，无疑是极其宝贵的。我个人比较好奇的是，作者是如何在“高性能”和“低功耗”之间找到那个微妙的平衡点的？众所周知，提升性能往往伴随着功耗的增加，而要实现低功耗，又可能牺牲一部分性能。书里会不会给出一些创新的架构设计思路，或者是在材料选择、封装技术上有所突破？ 另外，“高可靠性”这一点也非常吸引我。在越来越复杂的集成电路设计中，尤其是在三维结构下，如何确保其长期稳定运行，避免各种潜在的失效机制，是至关重要的问题。这本书是否会探讨一些先进的可靠性设计方法，比如在电路层面的冗余设计、故障检测与修复机制，还是在物理层面的热管理、应力分析等？我非常希望这本书能提供一些实用的案例分析，或者具体的工程实践指导，能够帮助读者更好地理解和应用这些理论知识。 从书名的字里行间，我仿佛已经看到了一幅宏大的技术图景。三维集成电路的设计，不仅仅是简单的堆叠，而是要考虑垂直方向上的互连、散热、功耗分配以及信号完整性等一系列复杂的问题。这本书能否提供一套系统性的解决方案，从概念设计到流片验证，全方位地涵盖这些挑战？我期待作者能在书中分享一些前沿的研究成果，或者是行业内最新的设计理念和工具。 总而言之，尽管我尚未展开阅读，但《高性能，低功耗，高可靠三维集成电路设计》这个书名所传达的信息，已经让我对这本书充满了期待。它所涵盖的技术领域，以及提出的性能要求，都预示着这是一本深度与广度兼具的专业著作。我希望这本书能够成为我个人在三维集成电路设计领域探索道路上的重要指引，帮助我解决实际工作中遇到的难题，并开阔我的技术视野。

评分☆☆☆☆☆

当我在书店看到《高性能，低功耗，高可靠三维集成电路设计》这本书时，第一眼就被它简洁而有力的书名所吸引。书的封面设计没有太多花哨的元素，主色调是深蓝色，搭配烫金的书名，显得十分专业且有档次。翻开书页，纸张的质感很好，印刷清晰，目录页的设计也很直观，让我能够快速了解本书的章节安排和主要内容。 这本书的题目涵盖了集成电路设计的三个核心要素，并且聚焦于当下炙手可热的三维集成技术，这表明了作者在内容上的深度和广度。我脑海中立刻浮现出这本书可能会深入探讨的几个方面。比如，在“高性能”方面，是否会详细讲解如何通过优化三维堆叠的结构，实现更快的时钟频率和更高的计算密度？是否会介绍一些创新的互连技术，以及如何解决信号完整性问题？ 而在“低功耗”方面，我非常期待书中能提供一些关于新型低功耗设计技术在三维集成电路中的应用，例如如何有效地进行电源分配，如何优化动态功耗，以及如何利用低功耗器件和工艺。毕竟，随着芯片集成度的不断提高，功耗管理变得越来越重要。 最令我感到兴奋的是“高可靠性”这一部分。在复杂的三维结构中，确保芯片的长期稳定运行是一个巨大的挑战。我希望书中能深入分析三维集成电路可能面临的各种可靠性问题，比如热管理、应力应变、以及电迁移等，并提供一些先进的失效分析方法和设计对策，例如冗余设计、故障注入测试，以及自修复电路等。 这本书的结构设计也很可能非常严谨，或许会从基础理论入手，逐步深入到具体的实现方法和设计流程，并辅以大量的图表和公式，以帮助读者更好地理解。我猜想，它可能是一本为电子工程、微电子学专业的学生以及从事集成电路设计和研究的工程师们量身定制的参考书籍。 这本书给我的整体感觉是，它是一本信息量大、技术含量高、且具有很强实践指导意义的著作。我期待它能够为我打开一扇了解三维集成电路设计前沿技术的大门，并帮助我解决在实际设计中遇到的难题。

评分☆☆☆☆☆

刚看到《高性能，低功耗，高可靠三维集成电路设计》这本书，就觉得名字起得特别扎实，一看就是那种内容为王的技术类书籍。它的封面设计也很低调，米白色的背景，深灰色的字体，书脊上印着清晰的书名和作者信息，给人一种沉稳可靠的感觉。拿到手上，纸张触感细腻，装订也非常牢固，一看就是印刷质量上乘的书。 我猜测这本书的读者群体，很大一部分应该是集成电路领域的专业人士，比如资深工程师、高级研究员，或者是那些在高校从事相关研究的博士生。从书名就能看出，它探讨的是一个非常前沿且具有挑战性的技术方向——三维集成电路的设计，而且特别强调了三个至关重要的性能指标：高性能、低功耗和高可靠性。 我个人比较好奇的是，作者在“高性能”这一块，会如何阐述在三维结构下实现性能飞跃的具体方法。会不会涉及一些针对三维架构的特殊流水线设计、多核协同优化，或者是在芯片let（Chiplet）互连方面的新思路？另外，我非常想知道，书中是否会分享一些关于如何平衡多核心性能和整体吞吐量的工程实践经验。 而在“低功耗”方面，这绝对是当前集成电路设计的一个重中之重。我期待书中能提供一些切实可行的、针对三维集成电路特有的低功耗技术，例如如何有效地管理垂直方向上的功耗分布，如何通过更精细的电源门控和动态电压调频来降低待机和运行功耗，以及是否会探讨一些基于先进半导体材料的低功耗解决方案。 至于“高可靠性”，这一点尤其能引起我的兴趣。在三维结构下，热量集中、应力分布等问题都会对芯片的可靠性带来严峻的挑战。我希望书中能够深入分析这些潜在的可靠性隐患，并提出一些创新的设计和验证方法，例如如何在设计层面融入冗余机制，如何进行更精确的热管理和应力仿真，以及如何开发有效的故障检测与修复技术。 总而言之，这本书给我的初步印象是，它不仅是一本理论研究的深度探讨，更可能是一本充满实战技巧和工程智慧的指南。我期待它能为我带来关于三维集成电路设计的新视角和新思路，帮助我在这个复杂的技术领域不断进步。

评分☆☆☆☆☆

这本书的光盘封面，设计得十分简洁，只有书名和出版社的logo，没有过多的修饰。拿到手里，感觉分量不轻，硬壳装订，纸张厚实，散发着一股淡淡的油墨香，这总让我觉得是一本值得认真对待的学术著作。书名《高性能，低功耗，高可靠三维集成电路设计》给我的第一印象是，内容会非常硬核，而且直击集成电路设计的几个核心痛点。 我猜测这本书的作者，很可能是在相关领域有深厚造诣的专家，甚至是某个大厂的核心技术人员，或者是在学术界有声望的教授。毕竟，要写一本关于三维集成电路设计的书，而且还要涵盖“高性能”、“低功耗”和“高可靠”这三个如此关键的指标，其深度和广度要求都非常高。我尤其好奇的是，在“高性能”这一块，作者会详细阐述哪些具体的微架构设计技巧，或者是在时钟树综合、逻辑综合等关键流程中，有哪些针对三维结构的优化方法？ 另外，在“低功耗”方面，我希望这本书能深入探讨一些先进的功耗降低技术，例如动态电压频率调整（DVFS）、门控时钟、低功耗单元库的使用，甚至是一些更前沿的亚阈值工作区域设计。我非常关心的是，这些技术在三维集成电路的特殊结构下，会面临哪些新的挑战，以及作者是如何解决这些挑战的。对于“高可靠性”，这无疑是所有集成电路设计中最被忽视但又至关重要的一环。 我期待书中能够提供一些关于长期可靠性预测、热失效分析、电迁移、以及抗辐射设计等方面的详细论述。特别是在三维结构下，散热问题本身就非常棘手，这直接关系到器件的可靠性。这本书是否会提供一些有效的散热解决方案，比如采用先进的散热材料、多层散热通道的设计，或者是在芯片内部集成主动散热单元？这本书的结构是否会从理论基础讲起，然后逐步深入到具体的设计方法和工具链，最后再通过案例分析来巩固理解？ 总而言之，这本书给我的感觉就像是一本为资深工程师量身打造的“葵花宝典”，充满了解决复杂工程问题的智慧和经验。我期待它能在我深入研究三维集成电路设计时，提供清晰的思路和实用的指导，帮助我突破技术瓶颈，设计出真正卓越的芯片。

评分☆☆☆☆☆

我刚拿到这本书，《高性能，低功耗，高可靠三维集成电路设计》，它的装帧很朴实，封面是蓝白相间的条纹，上面印着书名，字体是比较常见的宋体。书的厚度适中，拿在手里感觉内容应该会比较充实。从书名来看，这绝对是一本技术类书籍，而且内容聚焦于一个非常前沿且关键的领域——三维集成电路的设计，并且强调了三个核心的性能指标：高性能、低功耗和高可靠性。 我对这本书的作者的背景非常感兴趣，能够写出这样一本书，其作者一定是在集成电路设计领域有非常深厚的学术造诣和丰富的实践经验。我猜测，这本书可能会涵盖三维集成电路设计的一些基本原理，比如如何实现垂直互连、如何处理不同层次之间的通信，以及在设计中需要考虑哪些独特的物理效应。 我尤其关心的是，在“高性能”这部分，作者会如何阐述在三维结构下如何最大化芯片的处理能力，是否会涉及一些先进的流水线技术、并行处理架构，或者是在内存和处理器之间如何优化数据传输路径以降低延迟。对于“低功耗”这一块，我很好奇书里会提供哪些切实可行的设计策略，比如如何有效地管理片上电压和频率，如何减少信号传输的能量损耗，或者是在器件选择和工艺技术上有哪些优化空间。 而“高可靠性”这一点，更是让我觉得这本书的价值所在。在现代电子设备日益复杂和小型化的趋势下，芯片的可靠性至关重要。这本书是否会深入探讨在三维集成电路设计中可能出现的可靠性问题，例如热点效应、应力集中、以及各种失效模式，并给出相应的解决方案，例如冗余设计、错误检测与纠正机制，或者是在测试和验证方面有哪些特殊的考量。 我希望这本书能够提供一些理论指导，同时也能结合实际案例，让读者对这些复杂的技术有一个更直观的理解。它是否会涉及一些前沿的仿真工具或者设计流程？总的来说，这本书给我一种感觉，它可能是一本能帮助工程师在三维集成电路设计领域攻坚克难的宝典，让我对它的内容充满期待。