超大规模集成电路布线技术(英文版)(精)/新视野电子电气科技丛书 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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[美] 文基·拉马钱德兰皮纳克·莫泽德... 编

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出版社： 清华大学

ISBN：9787302478386

商品编码：29714964141

开本：16

出版时间：2018-04-01

基本信息

• 商品名称：超大规模集成电路布线技术(英文版)(精)/新视野电子电气科技丛书
• 作者：(美)文基·拉马钱德兰//皮纳克·莫泽德
• 定价：129
• 出版社：清华大学
• ISBN号：9787302478386

其他参考信息（以实物为准）

• 出版时间：2018-04-01
• 印刷时间：2018-04-01
• 版次：1
• 印次：1
• 开本：16开
• 包装：精装
• 页数：333
• 字数：496千字

内容提要

本书作者Pinaki Mazumder教授是IEEE Fellow和AAAS Fellow，在EDA领域有30年以上的教学、科研和工程经历。
    本书汇集电子设计自动化领域包括作者在内的研究者的*新成果，聚焦超大规模集成电路布线技术，从串行与并行布线模型开始，到各种基本布线算法，兼顾芯片设计中的特定情况，重点讨论了大量的工业界实用的特殊类型布线与*新并行布线器。
    本书注重基础，主要研究迷宫布线算法、总体布线算法、详细布线算法（即通道布线与开关盒布线算法等）和特殊布线算法，具有较高的通用性和实用性，有望推动超大规模集成电路布线工具的持续发展。
    本书既涉及EDA领域“大家”的重要成果，也涵盖作者及其团队30多年的杰出研究，适合计算机与半导体行业从业的工程师、电子设计自动化方面的教学者阅读，也适合研究VLSI电路布局布线算法的高年级硕士生、博士生以及研究学者参考。

作者简介

无

目录

无

《芯片设计革命：精密布线与互连艺术》 内容概述 本书深入探讨了现代集成电路（IC）设计中至关重要的布线技术，揭示了如何在日益复杂的芯片架构中实现高效、可靠且高性能的信号传输。从基础理论到前沿实践，本书系统地梳理了芯片布线的演进历程、核心挑战以及创新的解决方案。它不仅面向集成电路设计领域的专业人士，也为电子工程、计算机科学以及相关领域的学生提供了一个全面而深入的学习平台。 第一部分：布线理论基石与挑战 在集成电路设计日趋精细化和复杂化的今天，布线技术已不再仅仅是将元器件连接起来的简单过程，而是决定芯片性能、功耗和良率的关键因素。本部分将带领读者回顾布线技术发展的历史轨迹，理解其在半导体工业进步中的核心作用。 摩尔定律下的布线演进： 从早期的离散元件到如今的数十亿晶体管集成，半导体工艺的飞跃式发展带来了前所未有的布线密度和复杂性。本章将分析摩尔定律如何驱动布线技术从简单的单层金属互连发展到多层金属堆叠，以及线宽、线距的不断缩小所带来的挑战。 关键布线参数剖析： 深入理解线宽、线距、金属层数、通孔（via）设计等基本布线参数的含义及其对信号完整性、功耗和芯片面积的影响。我们将探讨不同工艺节点下这些参数的权衡和优化策略。 互连寄生效应的根源与影响： 随着电路尺寸的微缩，导线之间以及导线与衬底之间的电容、电感和电阻效应变得尤为显著。本章将详细阐述这些寄生效应（如串扰、时延、信号衰减）的物理成因，并分析它们对芯片功能和性能的潜在危害。 布线中的时序约束与功耗考量： 在高性能芯片设计中，时序收敛是能否成功流片的核心。本章将讨论如何通过精细的布线策略来满足严格的时序要求，同时权衡布线带来的功耗增加，寻求设计的最优解。 芯片面积与布线资源分配： 芯片面积的每一次缩减都意味着更高的集成度和更低的单位成本。本章将探讨布线资源（金属层、通孔、路由通道）的有效分配策略，以及如何在有限的芯片面积内实现复杂的功能布局。 第二部分：现代布线算法与技术 本部分将聚焦于当今集成电路布线领域的核心算法和先进技术，这些技术是实现高效、自动化布线流程的基础。 布线流程概览与关键阶段： 从全局布线到详细布线，再到布线后优化，本章将全面介绍集成电路布线的标准流程，以及每个阶段的主要任务和面临的挑战。 全局布线算法： 深入剖析各种全局布线算法，包括基于线密度、基于剩余容量、基于网络流等方法。我们将讨论这些算法的优缺点，以及如何在不同场景下选择和应用。 详细布线算法： 详细讲解经典的详细布线算法，如汉密尔顿路径算法（Left-Edge）、多段路由（Maze Routing）、通道路由（Channel Routing）等。重点分析其在处理复杂布线场景时的性能和效率。 多层布线与通孔优化： 随着金属层数的增加，多层布线变得尤为重要。本章将探讨如何有效地利用多层金属进行信号路由，以及通孔（via）的设计、放置和连接策略，以最小化信号延迟和功耗。 信号完整性布线技术： 针对信号完整性问题，本章将介绍一系列布线策略，如差分对布线、等长布线、屏蔽布线、避免拥塞的路由技术等，以确保信号在复杂互连环境下的可靠传输。 功耗优化布线技术： 讨论如何通过布线设计来降低芯片功耗，包括优化线宽和线距以减小电阻和电容、选择合适的金属层、避免不必要的长线路由等。 时序驱动布线： 深入探讨时序驱动布线（Timing-Driven Routing）的核心思想和实现方法，分析如何将时序分析的结果反馈到布线决策中，以确保所有关键路径的时序要求得到满足。 电源与地网格设计： 强大的电源和地网络是保证芯片稳定工作的基础。本章将讲解如何设计低阻抗、高可靠性的电源和地网格，以有效抑制电压跌落（IR Drop）和电磁干扰（EMI）。 第三部分：高级布线主题与未来趋势 本部分将超越基础布线技术，探讨当前集成电路设计中最前沿和最具挑战性的布线议题，并展望未来的发展方向。 3D IC布线挑战与解决方案： 随着芯片向三维堆叠方向发展，3D IC布线面临着前所未有的挑战。本章将深入分析3D IC布线的独特性，包括垂直互连（TSV）的设计和优化、层间布线拥塞、散热问题等，并介绍相关的布线技术和工具。 高频信号与射频（RF）布线： 对于射频和高速数字电路，信号的频率特性要求极高。本章将重点探讨高频信号布线的特殊考虑，如阻抗匹配、电磁屏蔽、寄生电感控制等，以确保信号在高频下的传输质量。 先进工艺节点的布线问题： 在7nm、5nm及以下更先进的工艺节点，线宽和线距的极度微缩带来了许多新的布线难题，如量子效应、铜的电阻率升高、光刻偏差等。本章将分析这些先进工艺带来的独特挑战，并探讨相应的布线策略。 布线中的良率考量： 布线设计直接影响芯片的制造良率。本章将探讨如何通过布线设计来规避潜在的制造缺陷，如短路、断线、金属疲劳等，以提高芯片的生产良率。 布线设计自动化（EDA）工具的演进： 自动化工具是现代IC布线不可或缺的组成部分。本章将回顾布线EDA工具的发展历程，并探讨未来AI/ML在布线优化、路径规划以及设计规则检查（DRC）等方面的应用潜力。 新兴布线技术与材料： 介绍当前正在探索和发展中的新兴布线技术，如柔性电子的布线、新型导电材料的应用、纳米线互连等，以及这些技术可能对未来芯片设计带来的变革。 布线与系统集成： 探讨布线设计如何与更广泛的系统集成需求相结合，例如在多芯片模块（MCM）、片上系统（SoC）设计中，布线如何在不同芯片之间实现高效、低功耗的互联。 目标读者 本书适用于以下人群： 集成电路设计工程师 电子工程、微电子学、计算机科学及相关专业的研究生和高年级本科生 从事半导体器件、系统级封装（SiP）、芯片封装等领域的研发人员 对微电子技术和芯片设计感兴趣的技术爱好者 本书特色 理论与实践相结合： 既有扎实的理论基础，也包含丰富的实践案例和技术细节。 全面深入： 覆盖了从基础概念到前沿技术的广泛内容，力求全面。 语言清晰： 采用清晰易懂的语言，帮助读者理解复杂的布线概念。 面向未来： 关注行业发展趋势，为读者提供前瞻性的技术视野。 通过阅读本书，读者将能够深刻理解集成电路布线技术的精髓，掌握解决复杂布线挑战的方法，并为设计更先进、更可靠、更高效的芯片奠定坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

这本厚重的书摆在桌上，光是封面那种严谨的学术气息就让人感到压力山大。我原本是抱着学习前沿知识的想法来的，希望能在实际工作中找到一些突破口。但坦白说，初翻几页，那种密集的公式和抽象的理论描述，真的让人头大。它似乎更侧重于对基础物理原理和数学模型的深入挖掘，对于像我这种更偏向于应用层面的工程师来说，理解起来需要付出巨大的努力。我尝试着啃读了其中关于时序收敛性分析的那一章，里面的推导过程非常详尽，每一步的逻辑衔接都扣得很死，但这恰恰使得阅读体验变得有些枯燥。我更希望看到一些具体的案例分析，比如某个知名芯片设计公司是如何解决实际布线拥塞问题的，书中给出的往往是理想化模型下的解决方案，与现实中充满各种工艺限制和设计约束的战场环境，总感觉隔着一层纱。或许对于致力于理论研究或者需要进行底层算法优化的读者来说，这本书的价值无可替代，但对于我这种追求快速解决实际问题的“实干家”来说，它的门槛实在太高了。我需要反复查阅大量的背景资料才能跟上作者的思路，这无疑大大减慢了我的学习进度。

评分☆☆☆☆☆

从装帧和排版来看，这套书的制作是相当精良的，印刷质量上乘，图表清晰度很高，这在技术书籍中非常重要。但真正让我感到遗憾的是，尽管它是一本关于“技术”的书籍，却极少提及EDA工具生态系统的演变和交互性。在现代IC设计流程中，布线不再是孤立的环节，它与逻辑综合、物理综合、静态时序分析（STA）等工具链之间存在着极其复杂的反馈和迭代关系。书中对于这些工具间的数据传递格式、约束条件的传递机制，只是点到为止，没有深入探讨如何在高复杂度、多目标优化（如功耗、面积、时序同时优化）的环境下，有效地利用这些工具来指导布线决策。我期待看到更多关于“人机协作”的讨论，即在自动化程度日益提高的今天，设计工程师如何在高层次上控制和引导布线引擎，而不是仅仅停留在对底层算法的数学描述上。这本书在理论的“纯净性”上做得很好，但在与“工程实践”的接轨上，似乎还能再迈进一步。

评分☆☆☆☆☆

这本书的语言风格是极其正式和克制的，几乎找不到任何煽情或引导性的词汇，完全是以一种近乎于科学报告的严谨态度在陈述事实和推导公式。这种风格的好处是信息传递的准确性和无歧义性，你知道你读到的每一个字都是经过反复推敲的。对我个人而言，阅读过程像是在解一道极其复杂的数学难题，需要时刻保持高度的专注力。我特别欣赏其中对“可制造性设计”（DFM）在布线阶段的考量部分，作者用大量的篇幅阐述了如何通过优化布线策略来降低良率风险。这部分内容非常实在，它提醒着我们，再完美的理论模型也必须服务于最终的物理制造。但与此同时，这种过度的学术化也牺牲了阅读的流畅性。如果作者能够在关键的概念引入时，增加一些生动的比喻或者引用业界一些经典的设计失误案例来佐证理论的必要性，我相信能帮助很多初学者更快地建立起感性认识，而不是单纯地被逻辑链条推着走。

评分☆☆☆☆☆

读完这本书的某几个章节后，我最大的感受是作者对“系统性”的执着追求。他似乎不满足于仅仅介绍某一个布线算法的精妙之处，而是试图构建一个涵盖从设计规则到物理实现的全景图。例如，在讨论信号完整性对布线的影响时，作者并未停留在传统的串扰分析上，而是将其与整个芯片的功耗分布、热效应联系起来进行综合考量。这种跨领域的整合能力非常令人钦佩，它强迫读者跳出“布线”这个狭窄的视角，去思考更宏大的设计哲学。然而，也正是这种宏大叙事，导致了某些具体技术点的讨论显得不够深入和“接地气”。比如，关于最新的版图后处理技术，书中提及不多，更多的是对经典方法的严谨论述。这让我不禁怀疑，这本书的出版时间是否略微滞后于行业发展最迅猛的那些角落？毕竟，EDA工具的进步速度是惊人的，新的启发式算法层出不穷，而本书似乎更像是对已成熟理论体系的一次全面而深刻的总结，而非对“下一个浪潮”的预测或指导。对于追求技术前沿的读者，可能会觉得部分内容略显过时，需要自己进行大量的知识迭代和补充。

评分☆☆☆☆☆

我尝试着把这本书推荐给几位不同背景的同事。反馈非常两极分化。一位资深的版图工程师认为这本书是“字典级别的参考书”，随时可以翻到特定章节进行精确查证，尤其是那些关于寄生参数提取和建模的章节，精度极高。而我们团队里刚毕业的几位新人则普遍表示难以啃下，他们觉得信息密度太高，知识点之间缺乏必要的过渡和铺垫。这让我意识到，这本书的受众定位非常清晰：它不是一本“入门向导”，而更像是一部“进阶宝典”。它假设读者已经对半导体器件物理和数字电路基础有扎实的了解，然后在此基础上搭建起复杂的布线理论大厦。如果你想通过它来快速了解“布线”究竟是怎么一回事，你很可能会感到迷茫和挫败。它需要你投入足够的时间成本，去建立一个坚实的知识基石，否则，任何试图跳跃式学习的行为都将以失败告终。它的深度无可挑剔，但其广度和对读者的友好度则显得相对不足。