超大規模集成電路布綫技術(英文版)(精)/新視野電子電氣科技叢書 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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[美] 文基·拉馬錢德蘭皮納剋·莫澤德... 編

圖書標籤:

• 集成電路
• VLSI
• 布綫
• 電子設計自動化
• EDA
• 芯片設計
• 物理設計
• 半導體
• 新視野
• 電子電氣科技

店鋪： 博庫網旗艦店

齣版社： 清華大學

ISBN：9787302478386

商品編碼：29714964141

開本：16

齣版時間：2018-04-01

基本信息

• 商品名稱：超大規模集成電路布綫技術(英文版)(精)/新視野電子電氣科技叢書
• 作者：(美)文基·拉馬錢德蘭//皮納剋·莫澤德
• 定價：129
• 齣版社：清華大學
• ISBN號：9787302478386

其他參考信息（以實物為準）

• 齣版時間：2018-04-01
• 印刷時間：2018-04-01
• 版次：1
• 印次：1
• 開本：16開
• 包裝：精裝
• 頁數：333
• 字數：496韆字

內容提要

本書作者Pinaki Mazumder教授是IEEE Fellow和AAAS Fellow，在EDA領域有30年以上的教學、科研和工程經曆。
    本書匯集電子設計自動化領域包括作者在內的研究者的*新成果，聚焦超大規模集成電路布綫技術，從串行與並行布綫模型開始，到各種基本布綫算法，兼顧芯片設計中的特定情況，重點討論瞭大量的工業界實用的特殊類型布綫與*新並行布綫器。
    本書注重基礎，主要研究迷宮布綫算法、總體布綫算法、詳細布綫算法（即通道布綫與開關盒布綫算法等）和特殊布綫算法，具有較高的通用性和實用性，有望推動超大規模集成電路布綫工具的持續發展。
    本書既涉及EDA領域“大傢”的重要成果，也涵蓋作者及其團隊30多年的傑齣研究，適閤計算機與半導體行業從業的工程師、電子設計自動化方麵的教學者閱讀，也適閤研究VLSI電路布局布綫算法的高年級碩士生、博士生以及研究學者參考。

作者簡介

無

目錄

無

《芯片設計革命：精密布綫與互連藝術》 內容概述 本書深入探討瞭現代集成電路（IC）設計中至關重要的布綫技術，揭示瞭如何在日益復雜的芯片架構中實現高效、可靠且高性能的信號傳輸。從基礎理論到前沿實踐，本書係統地梳理瞭芯片布綫的演進曆程、核心挑戰以及創新的解決方案。它不僅麵嚮集成電路設計領域的專業人士，也為電子工程、計算機科學以及相關領域的學生提供瞭一個全麵而深入的學習平颱。 第一部分：布綫理論基石與挑戰 在集成電路設計日趨精細化和復雜化的今天，布綫技術已不再僅僅是將元器件連接起來的簡單過程，而是決定芯片性能、功耗和良率的關鍵因素。本部分將帶領讀者迴顧布綫技術發展的曆史軌跡，理解其在半導體工業進步中的核心作用。 摩爾定律下的布綫演進： 從早期的離散元件到如今的數十億晶體管集成，半導體工藝的飛躍式發展帶來瞭前所未有的布綫密度和復雜性。本章將分析摩爾定律如何驅動布綫技術從簡單的單層金屬互連發展到多層金屬堆疊，以及綫寬、綫距的不斷縮小所帶來的挑戰。 關鍵布綫參數剖析： 深入理解綫寬、綫距、金屬層數、通孔（via）設計等基本布綫參數的含義及其對信號完整性、功耗和芯片麵積的影響。我們將探討不同工藝節點下這些參數的權衡和優化策略。 互連寄生效應的根源與影響： 隨著電路尺寸的微縮，導綫之間以及導綫與襯底之間的電容、電感和電阻效應變得尤為顯著。本章將詳細闡述這些寄生效應（如串擾、時延、信號衰減）的物理成因，並分析它們對芯片功能和性能的潛在危害。 布綫中的時序約束與功耗考量： 在高性能芯片設計中，時序收斂是能否成功流片的核心。本章將討論如何通過精細的布綫策略來滿足嚴格的時序要求，同時權衡布綫帶來的功耗增加，尋求設計的最優解。 芯片麵積與布綫資源分配： 芯片麵積的每一次縮減都意味著更高的集成度和更低的單位成本。本章將探討布綫資源（金屬層、通孔、路由通道）的有效分配策略，以及如何在有限的芯片麵積內實現復雜的功能布局。 第二部分：現代布綫算法與技術 本部分將聚焦於當今集成電路布綫領域的核心算法和先進技術，這些技術是實現高效、自動化布綫流程的基礎。 布綫流程概覽與關鍵階段： 從全局布綫到詳細布綫，再到布綫後優化，本章將全麵介紹集成電路布綫的標準流程，以及每個階段的主要任務和麵臨的挑戰。 全局布綫算法： 深入剖析各種全局布綫算法，包括基於綫密度、基於剩餘容量、基於網絡流等方法。我們將討論這些算法的優缺點，以及如何在不同場景下選擇和應用。 詳細布綫算法： 詳細講解經典的詳細布綫算法，如漢密爾頓路徑算法（Left-Edge）、多段路由（Maze Routing）、通道路由（Channel Routing）等。重點分析其在處理復雜布綫場景時的性能和效率。 多層布綫與通孔優化： 隨著金屬層數的增加，多層布綫變得尤為重要。本章將探討如何有效地利用多層金屬進行信號路由，以及通孔（via）的設計、放置和連接策略，以最小化信號延遲和功耗。 信號完整性布綫技術： 針對信號完整性問題，本章將介紹一係列布綫策略，如差分對布綫、等長布綫、屏蔽布綫、避免擁塞的路由技術等，以確保信號在復雜互連環境下的可靠傳輸。 功耗優化布綫技術： 討論如何通過布綫設計來降低芯片功耗，包括優化綫寬和綫距以減小電阻和電容、選擇閤適的金屬層、避免不必要的長綫路由等。 時序驅動布綫： 深入探討時序驅動布綫（Timing-Driven Routing）的核心思想和實現方法，分析如何將時序分析的結果反饋到布綫決策中，以確保所有關鍵路徑的時序要求得到滿足。 電源與地網格設計： 強大的電源和地網絡是保證芯片穩定工作的基礎。本章將講解如何設計低阻抗、高可靠性的電源和地網格，以有效抑製電壓跌落（IR Drop）和電磁乾擾（EMI）。 第三部分：高級布綫主題與未來趨勢 本部分將超越基礎布綫技術，探討當前集成電路設計中最前沿和最具挑戰性的布綫議題，並展望未來的發展方嚮。 3D IC布綫挑戰與解決方案： 隨著芯片嚮三維堆疊方嚮發展，3D IC布綫麵臨著前所未有的挑戰。本章將深入分析3D IC布綫的獨特性，包括垂直互連（TSV）的設計和優化、層間布綫擁塞、散熱問題等，並介紹相關的布綫技術和工具。 高頻信號與射頻（RF）布綫： 對於射頻和高速數字電路，信號的頻率特性要求極高。本章將重點探討高頻信號布綫的特殊考慮，如阻抗匹配、電磁屏蔽、寄生電感控製等，以確保信號在高頻下的傳輸質量。 先進工藝節點的布綫問題： 在7nm、5nm及以下更先進的工藝節點，綫寬和綫距的極度微縮帶來瞭許多新的布綫難題，如量子效應、銅的電阻率升高、光刻偏差等。本章將分析這些先進工藝帶來的獨特挑戰，並探討相應的布綫策略。 布綫中的良率考量： 布綫設計直接影響芯片的製造良率。本章將探討如何通過布綫設計來規避潛在的製造缺陷，如短路、斷綫、金屬疲勞等，以提高芯片的生産良率。 布綫設計自動化（EDA）工具的演進： 自動化工具是現代IC布綫不可或缺的組成部分。本章將迴顧布綫EDA工具的發展曆程，並探討未來AI/ML在布綫優化、路徑規劃以及設計規則檢查（DRC）等方麵的應用潛力。 新興布綫技術與材料： 介紹當前正在探索和發展中的新興布綫技術，如柔性電子的布綫、新型導電材料的應用、納米綫互連等，以及這些技術可能對未來芯片設計帶來的變革。 布綫與係統集成： 探討布綫設計如何與更廣泛的係統集成需求相結閤，例如在多芯片模塊（MCM）、片上係統（SoC）設計中，布綫如何在不同芯片之間實現高效、低功耗的互聯。 目標讀者 本書適用於以下人群： 集成電路設計工程師 電子工程、微電子學、計算機科學及相關專業的研究生和高年級本科生 從事半導體器件、係統級封裝（SiP）、芯片封裝等領域的研發人員 對微電子技術和芯片設計感興趣的技術愛好者 本書特色 理論與實踐相結閤： 既有紮實的理論基礎，也包含豐富的實踐案例和技術細節。 全麵深入： 覆蓋瞭從基礎概念到前沿技術的廣泛內容，力求全麵。 語言清晰： 采用清晰易懂的語言，幫助讀者理解復雜的布綫概念。 麵嚮未來： 關注行業發展趨勢，為讀者提供前瞻性的技術視野。 通過閱讀本書，讀者將能夠深刻理解集成電路布綫技術的精髓，掌握解決復雜布綫挑戰的方法，並為設計更先進、更可靠、更高效的芯片奠定堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

這本厚重的書擺在桌上，光是封麵那種嚴謹的學術氣息就讓人感到壓力山大。我原本是抱著學習前沿知識的想法來的，希望能在實際工作中找到一些突破口。但坦白說，初翻幾頁，那種密集的公式和抽象的理論描述，真的讓人頭大。它似乎更側重於對基礎物理原理和數學模型的深入挖掘，對於像我這種更偏嚮於應用層麵的工程師來說，理解起來需要付齣巨大的努力。我嘗試著啃讀瞭其中關於時序收斂性分析的那一章，裏麵的推導過程非常詳盡，每一步的邏輯銜接都扣得很死，但這恰恰使得閱讀體驗變得有些枯燥。我更希望看到一些具體的案例分析，比如某個知名芯片設計公司是如何解決實際布綫擁塞問題的，書中給齣的往往是理想化模型下的解決方案，與現實中充滿各種工藝限製和設計約束的戰場環境，總感覺隔著一層紗。或許對於緻力於理論研究或者需要進行底層算法優化的讀者來說，這本書的價值無可替代，但對於我這種追求快速解決實際問題的“實乾傢”來說，它的門檻實在太高瞭。我需要反復查閱大量的背景資料纔能跟上作者的思路，這無疑大大減慢瞭我的學習進度。

評分☆☆☆☆☆

讀完這本書的某幾個章節後，我最大的感受是作者對“係統性”的執著追求。他似乎不滿足於僅僅介紹某一個布綫算法的精妙之處，而是試圖構建一個涵蓋從設計規則到物理實現的全景圖。例如，在討論信號完整性對布綫的影響時，作者並未停留在傳統的串擾分析上，而是將其與整個芯片的功耗分布、熱效應聯係起來進行綜閤考量。這種跨領域的整閤能力非常令人欽佩，它強迫讀者跳齣“布綫”這個狹窄的視角，去思考更宏大的設計哲學。然而，也正是這種宏大敘事，導緻瞭某些具體技術點的討論顯得不夠深入和“接地氣”。比如，關於最新的版圖後處理技術，書中提及不多，更多的是對經典方法的嚴謹論述。這讓我不禁懷疑，這本書的齣版時間是否略微滯後於行業發展最迅猛的那些角落？畢竟，EDA工具的進步速度是驚人的，新的啓發式算法層齣不窮，而本書似乎更像是對已成熟理論體係的一次全麵而深刻的總結，而非對“下一個浪潮”的預測或指導。對於追求技術前沿的讀者，可能會覺得部分內容略顯過時，需要自己進行大量的知識迭代和補充。

評分☆☆☆☆☆

從裝幀和排版來看，這套書的製作是相當精良的，印刷質量上乘，圖錶清晰度很高，這在技術書籍中非常重要。但真正讓我感到遺憾的是，盡管它是一本關於“技術”的書籍，卻極少提及EDA工具生態係統的演變和交互性。在現代IC設計流程中，布綫不再是孤立的環節，它與邏輯綜閤、物理綜閤、靜態時序分析（STA）等工具鏈之間存在著極其復雜的反饋和迭代關係。書中對於這些工具間的數據傳遞格式、約束條件的傳遞機製，隻是點到為止，沒有深入探討如何在高復雜度、多目標優化（如功耗、麵積、時序同時優化）的環境下，有效地利用這些工具來指導布綫決策。我期待看到更多關於“人機協作”的討論，即在自動化程度日益提高的今天，設計工程師如何在高層次上控製和引導布綫引擎，而不是僅僅停留在對底層算法的數學描述上。這本書在理論的“純淨性”上做得很好，但在與“工程實踐”的接軌上，似乎還能再邁進一步。

評分☆☆☆☆☆

這本書的語言風格是極其正式和剋製的，幾乎找不到任何煽情或引導性的詞匯，完全是以一種近乎於科學報告的嚴謹態度在陳述事實和推導公式。這種風格的好處是信息傳遞的準確性和無歧義性，你知道你讀到的每一個字都是經過反復推敲的。對我個人而言，閱讀過程像是在解一道極其復雜的數學難題，需要時刻保持高度的專注力。我特彆欣賞其中對“可製造性設計”（DFM）在布綫階段的考量部分，作者用大量的篇幅闡述瞭如何通過優化布綫策略來降低良率風險。這部分內容非常實在，它提醒著我們，再完美的理論模型也必須服務於最終的物理製造。但與此同時，這種過度的學術化也犧牲瞭閱讀的流暢性。如果作者能夠在關鍵的概念引入時，增加一些生動的比喻或者引用業界一些經典的設計失誤案例來佐證理論的必要性，我相信能幫助很多初學者更快地建立起感性認識，而不是單純地被邏輯鏈條推著走。

評分☆☆☆☆☆

我嘗試著把這本書推薦給幾位不同背景的同事。反饋非常兩極分化。一位資深的版圖工程師認為這本書是“字典級彆的參考書”，隨時可以翻到特定章節進行精確查證，尤其是那些關於寄生參數提取和建模的章節，精度極高。而我們團隊裏剛畢業的幾位新人則普遍錶示難以啃下，他們覺得信息密度太高，知識點之間缺乏必要的過渡和鋪墊。這讓我意識到，這本書的受眾定位非常清晰：它不是一本“入門嚮導”，而更像是一部“進階寶典”。它假設讀者已經對半導體器件物理和數字電路基礎有紮實的瞭解，然後在此基礎上搭建起復雜的布綫理論大廈。如果你想通過它來快速瞭解“布綫”究竟是怎麼一迴事，你很可能會感到迷茫和挫敗。它需要你投入足夠的時間成本，去建立一個堅實的知識基石，否則，任何試圖跳躍式學習的行為都將以失敗告終。它的深度無可挑剔，但其廣度和對讀者的友好度則顯得相對不足。