Static Timing Analysis for Nanometer Designs

Static Timing Analysis for Nanometer Designs pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:
作者:Bhasker, J.; Chadha, Rakesh;
出品人:
页数:592
译者:
出版时间:2013-7
价格:$ 236.17
装帧:
isbn号码:9781441947154
丛书系列:
图书标签:
  • Digital_Circuits
  • 非常好的书
  • 工作
  • STA
  • IC
  • Static Timing Analysis
  • STA
  • Nanometer Designs
  • VLSI
  • Digital Design
  • Timing Verification
  • IC Design
  • Semiconductor
  • Electronics
  • Low Power
  • Design Automation
想要找书就要到 小美书屋
立刻按 ctrl+D收藏本页
你会得到大惊喜!!

具体描述

The book covers topics such as cell timing and power modeling; interconnect modeling and analysis, delay calculation, crosstalk, noise and the chip timing verification using static timing analysis. For each of these topics, the book provides a theoretical background as well as detailed examples to elaborate the concepts. The static timing analysis topics covered start from verification of simple blocks useful for a beginner to this field. The topics then extend to complex nanometer designs with in-depth treatment of concepts such as modeling of on-chip variation, clock gating, half-cycle paths, as well as timing of source-synchronous interfaces such as DDR. The impact of crosstalk on timing and noise is covered as is the usage of hierarchical design methodology. This book addresses CMOS logic gates, cell library, timing arcs, waveform slew, cell capacitance, timing modeling, interconnect parasitics and coupling, pre- and post-layout interconnect modeling, delay calculation, specification of timing constraints for analysis of internal paths as well as IO interfaces. Advanced modeling and analysis concepts such as controlled current source timing and noise models for nanometer technologies, power modeling including active and leakage power, crosstalk timing and crosstalk glitch calculation, verification of half-cycle and multi-cycle paths, false paths, synchronous interfaces are also covered.

《集成电路设计与实现:从概念到物理》 图书简介 本书旨在为半导体工程师、电子系统设计师以及对现代集成电路(IC)设计流程有深入了解需求的读者,提供一个全面、系统且注重实践的视角。本书聚焦于从高级设计概念到最终物理实现的整个流程,深入探讨了数字和模拟电路设计中的关键技术、挑战与先进方法论。全书结构严谨,内容覆盖了现代IC设计中至关重要的各个阶段,旨在培养读者将理论知识转化为实际工程解决方案的能力。 第一部分:设计基础与抽象层级 本书伊始,首先构建了现代IC设计的基础框架。我们将回顾半导体器件物理的基础知识,重点讨论先进CMOS技术下的工作原理、短沟道效应以及对性能和功耗的影响。随后,本书详细阐述了从系统级需求定义到RTL(寄存器传输级)描述的抽象过程。 在RTL设计部分,我们将深入探讨硬件描述语言(HDL,如Verilog和VHDL)的最佳实践。重点关注如何编写高效、可综合的代码,避免常见的陷阱,例如锁存器(Latch)的引入和不合理的时序逻辑。我们不仅会教授语法,更会侧重于设计模式——如何通过RTL结构来映射到优化的硬件实现。接着,我们将介绍高层次综合(HLS)的概念,探讨如何利用高级语言(如C/C++)辅助设计流程,并评估其在特定应用场景下的优势与局限。 第二部分:逻辑综合与设计约束 逻辑综合是连接行为描述与门级网表之间的桥梁。本部分将详尽介绍综合过程的各个方面。首先,我们将解析设计约束(Design Constraints)的重要性,这是指导综合工具生成满足性能和面积要求的门级电路的关键。我们将详细讲解输入延迟(Input Delay)、输出延迟(Output Delay)、时钟定义(Clock Definition)以及时序例外(Timing Exceptions)的精确设定方法,并分析错误约束可能导致的后果。 随后,本书深入探讨了逻辑优化技术。这包括逻辑抽取、布尔代数简化、映射到目标工艺库(Standard Cell Library)的过程。我们将讨论目标函数(如最小化面积、最小化功耗或优化速度)如何影响综合结果,并介绍多目标优化策略。特别地,我们会剖析工艺库的特性,如标准单元的驱动强度选择和缓冲器(Buffer)的插入策略,以确保门级电路的逻辑功能正确无误且满足设计目标。 第三部分:功能验证与形式验证 在芯片设计周期中,验证占据了绝大部分时间和资源。本书对功能验证进行了深入的探讨。我们将详细介绍基于仿真的验证方法,包括测试平台的构建、激励的生成策略,以及如何有效覆盖设计空间。重点关注先进的验证方法学,如面向约束的随机验证(CBV)和覆盖率驱动的验证(Coverage-Driven Verification)。 除了功能正确性,形式验证(Formal Verification)提供了数学上证明设计等效性的能力。本部分将介绍形式等价性检查(LEC)在综合后网表的验证中的核心作用。我们还将涉足模型检测(Model Checking)在协议验证和关键控制逻辑验证中的应用,解释如何利用SAT求解器来探索设计状态空间,从而保证设计在所有可能的输入组合下都满足规范要求。 第四部分:物理实现流程与布线技术 当逻辑网表确定后,设计进入物理实现阶段。这部分内容将聚焦于后端设计,这是决定芯片最终性能、功耗和面积的关键步骤。 首先是布局规划(Floorplanning)。我们将讨论如何合理地放置宏单元(Macros)、电源网络(Power Distribution Network)以及预先定义的IP模块,以优化信号路径和功耗分布。电源和地(Power/Ground)的规划,包括电荷泵(Decoupling Capacitors)的放置策略,将得到详细的讨论,以应对IR压降和电迁移(Electromigration)的挑战。 接着是标准单元的放置(Placement)。本书解释了先进的放置算法如何平衡时序、功耗和拥塞度。我们将深入分析时序驱动的放置(Timing-Driven Placement)机制,以及如何处理高扇出(High Fanout)节点的优化。 布线(Routing)是物理实现的最后一步。本书详细介绍了全局布线和详细布线的过程。我们将探讨不同布线拥塞区域的处理技术,例如门控时钟网络的专用布线要求,以及如何利用多层金属层来最小化电阻和电容,从而降低线延迟。同时,我们会讨论布线拥塞的反馈机制如何影响预先的布局决策。 第五部分:高级物理设计挑战与信号完整性 随着特征尺寸的缩小,信号完整性(Signal Integrity, SI)问题变得日益突出,并成为物理设计阶段的主要瓶颈。本部分将专注于解决这些先进工艺下的挑战。 我们将深入分析串扰(Crosstalk)的影响,包括如何通过间距规则(Spacing Rules)和屏蔽线(Shielding Wires)来缓解耦合噪声。亚稳态(Metastability)的产生机制及其对系统可靠性的影响将被详细解析,并提供跨越异步域的同步电路设计(如握手协议和多触发器同步器)的最佳实践。 此外,电迁移(Electromigration)和静电放电(ESD)保护是确保芯片长期可靠性的重要环节。本书将介绍如何根据工艺要求,设计出具有足够裕度的电源和信号网络,以满足电流密度限制,并有效导走ESD事件中产生的瞬态电流。 结论与未来展望 全书的最后部分将总结整个IC设计流程中的关键决策点,并展望未来趋势,如面向特定应用集成电路(ASIC)的设计优化、先进封装技术(如2.5D/3D IC)对设计流程的影响,以及低功耗设计前沿技术(如电压岛、动态电压和频率调节DVFS)的工程实现。 本书的最终目标是使读者不仅掌握设计和验证的工具使用,更重要的是理解每个流程步骤背后的工程原理和权衡取舍,从而能够自信地面对和解决现代集成电路设计中的复杂问题。

作者简介

目录信息

读后感

评分

评分

评分

评分

评分

用户评价

评分

这本书的配套资源和后续学习的引导性也做得非常出色,这一点常常被忽略但却至关重要。在每一章的末尾,作者都精心设计了一系列“思考题”和“扩展挑战”,这些挑战并非简单的知识点复述,而是要求读者运用本章所学知识去设计一个微型的时序验证脚本或分析一个特定的异常波形。更重要的是,书中多次提及并引用了特定的EDA工具(如主流厂商的时序分析引擎)的命令行接口(CLI)参数和脚本语法,这表明作者在撰写时,是直接基于行业标准工具链进行内容验证的,而非仅仅停留在理论推演层面。这使得读者在合上书本,准备进行实际操作时,能够迅速找到“入口点”,将书本上的理论知识无缝转化成可执行的EDA脚本和验证环境。这种对工程实用性的极致聚焦,确保了这本书不仅仅是一本可以放在书架上落灰的理论宝典,而是一个真正能够在芯片开发生命周期中反复查阅的实战指南。

评分

我花费了大量时间来研究书中关于跨时钟域(CDC)处理的部分,发现其阐述的角度极其新颖且富有实践指导性。传统的教材往往停留在同步器结构的基本介绍,但这本书却深入探讨了在当前先进工艺节点下,异步信号在亚纳秒级延迟变化背景下的“隐形”时序风险。作者不仅仅罗列了已知的握手协议,更是用一种近乎建筑师般的视角,构建了不同同步策略的“时序安全边界模型”。特别是对多比特数据总线的延迟不匹配问题的剖析,书中展示了一套通过增加冗余位和引入特定的采样窗口来动态补偿相位误差的定制化方法,这套方法论远超我之前接触的任何公开文档或企业内部培训资料的深度。阅读过程中,我不得不频繁地停下来,对照我目前负责的芯片设计中的某个模块进行反思和对照,那种豁然开朗的感觉,仿佛是长期困扰我的一个技术瓶颈突然被一把锋利的工具切开,清晰地显露出其内在的结构。这种从理论高度抽象、到工程实践落地的无缝衔接能力,是衡量一本优秀技术专著的关键标准,而此书在这方面表现得淋漓尽致。

评分

这本书的封面设计给我留下了极为深刻的印象,它采用了深邃的靛蓝色调,配以简洁而有力的白色无衬线字体,整体风格散发出一种专业和严谨的气息。初次翻阅时,我立刻被其排版的高级感所吸引。无论是页边距的留白处理,还是章节标题的字体大小和间距调整,都体现出对细节的极致追求。清晰的图表和示意性插图被巧妙地融入文本叙述之中,它们并非简单的装饰,而是作为理解复杂概念的视觉拐杖,其分辨率和线条的锐利度令人称赞,即便在复杂的时序波形分析图上,那些微小的标记和注释也纤毫毕现,这对于需要长时间盯着屏幕阅读的工程师来说,极大地减轻了视觉疲劳。同时,书本本身的装帧质量也相当扎实,纸张的选择偏向哑光处理,有效避免了阅读时常见的光线反射问题,这无疑是那些需要在实验室或拥挤工位上进行深度学习的专业人士的一大福音。这种对物理形态的重视,让我感受到作者和出版方对内容的尊重,也预示着内部知识体系的系统性与条理性,让人有理由相信其内容本身也是经过精心打磨的,绝非粗制滥造的资料堆砌。

评分

我对书中关于集成电路制造工艺(Process Variation)与时序分析结合的部分给予高度评价。在纳米级设计中,工艺偏差不再是一个可以被简单地用裕量覆盖掉的“黑盒”问题,而是时序分析的核心挑战之一。此书没有将工艺变化视为一个固定的参数集,而是将其置于整个设计流程的动态环境中进行考察。它详细剖析了不同制造批次(Lot-to-Lot)和同一晶圆内不同区域(Within-Die)的延迟差异如何以非线性方式影响到全局时序的稳定性。书中对SRAM单元的访问时间在极端工艺角下的统计建模方法,展示了作者对半导体物理的深刻理解,不仅仅停留在Verilog-A模型层面,而是追溯到了晶体管的阈值电压和沟道长度调制效应的影响机制。这种由底层物理向高层设计规则层层渗透的分析框架,使得读者可以真正理解“为什么”需要如此严格的时序约束,而非仅仅机械地遵守它们。这对于那些立志于成为芯片架构师而非仅仅是布局布线工程师的人士来说,是不可或缺的知识深度。

评分

这本书的语言风格极其鲜明,它不像某些教科书那样充满了生涩的数学推导和晦涩的学术腔调,反而更像是一位经验极其丰富的资深首席工程师在向初级工程师进行一对一的“导师指导”。叙述的逻辑推进是渐进式的,但每一步都建立在坚实的基础之上,绝不跳跃。例如,在讨论关键路径的敏感度分析时,作者首先用了一个非常直观的比喻——“时序路径就像一条水管,水流速度(时序裕量)受限于最细的那段瓶颈”,随后才引入复杂的二次偏导数公式,这种“先建立直觉,后量化验证”的教学路径,极大地降低了初学者对高阶概念的畏惧感。更难得的是,作者在关键的公式推导旁,经常穿插一些简短的、带有个人色彩的“经验之谈”或“陷阱警告”,这些批注往往一语中的,直接指出了新手在实际EDA工具仿真中容易忽略的软件设置偏差或工具模型差异,这种沉淀了多年实战教训的“软信息”,对于快速提升实战能力具有无可估量的价值。

评分

Read during work to learn about STA

评分

非常好的书

评分

非常好的书

评分

非常好的书

评分

非常好的书

本站所有内容均为互联网搜索引擎提供的公开搜索信息,本站不存储任何数据与内容,任何内容与数据均与本站无关,如有需要请联系相关搜索引擎包括但不限于百度google,bing,sogou

© 2026 book.quotespace.org All Rights Reserved. 小美书屋 版权所有