集成电路设计的介绍

作者&投稿:仲沾 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
集成电路设计的概述~

参见:集成电路及超大规模集成电路集成电路设计涉及对电子器件(例如晶体管、电阻器、电容器等)、器件间互连线模型的建立。所有的器件和互连线都需安置在一块半导体衬底材料之上,这些元件通过半导体器件制造工艺(例如光刻等)安置在单一的硅衬底上,从而形成电路。目前最常使用的衬底材料是硅。设计人员会使用技术手段将硅衬底上各个器件之间相互电隔离,以控制整个芯片上各个器件之间的导电性能。PN结、金属氧化物半导体场效应管等组成了集成电路器件的基础结构,而由后者构成的互补式金属氧化物半导体则凭借其低静态功耗、高集成度的优点成为数字集成电路中逻辑门的基础构造。设计人员需要考虑晶体管、互连线的能量耗散,这一点与以往由分立电子器件开始构建电路不同,这是因为集成电路的所有器件都集成在一块硅片上。金属互连线的电迁移以及静电放电对于微芯片上的器件通常有害,因此也是集成电路设计需要关注的课题。随着集成电路的规模不断增大,其集成度已经达到深亚微米级(特征尺寸在130纳米以下),单个芯片集成的晶体管已经接近十亿个。 由于其复杂性,集成电路设计相较简单电路设计常常需要计算机辅助的设计方法学和技术手段。集成电路设计的研究范围涵盖了数字集成电路中数字逻辑的优化、网表实现,寄存器传输级硬件描述语言代码的书写,逻辑功能的验证、仿真和时序分析,电路在硬件中连线的分布,模拟集成电路中运算放大器、电子滤波器等器件在芯片中的安置和混合信号的处理。相关的研究还包括硬件设计的电子设计自动化(EDA)、计算机辅助设计(CAD)方法学等,是电机工程学和计算机工程的一个子集。对于数字集成电路来说,设计人员现在更多的是站在高级抽象层面,即寄存器传输级甚至更高的行为级,使用硬件描述语言或高级建模语言来描述电路的逻辑、时序功能,而逻辑综合可以自动将寄存器传输级的硬件描述语言转换为逻辑门级的网表。对于简单的电路,设计人员也可以用硬件描述语言直接描述逻辑门和触发器之间的连接情况。网表经过进一步的功能验证、布局、布线,可以产生用于工业制造的版图设计文件,根据该文件来可以在硬件上实现实际的集成电路电路。模拟集成电路设计涉及了更加复杂的信号环境,对工程师的经验有更高的要求,并且其设计的自动化程度远不及数字集成电路。 逐步完成功能设计之后,设计规则会指明哪些设计符合制造要求,而哪些设计不符合,而这个规则本身也十分复杂。集成电路设计流程需要符合数百条这样的规则。在一定的设计约束下,集成电路物理版图的布局、布线对于获得理想速度、信号完整性、减少芯片面积来说至关重要。半导体器件制造的不可预测性使得集成电路设计的难度进一步提高。在集成电路设计领域,由于市场竞争的压力,电子设计自动化等相关计算机辅助设计工具得到了广泛的应用,工程师可以在计算机软件的辅助下进行设计、功能验证、静态时序分析、动态时序验证等流程。


《集成电路设计》是2009年电子工业出版社出版的一本书籍,作者是王志功。集成电路设计(英语:Integrated circuit design),根据当前集成电路的集成规模,亦可称之为超大规模集成电路设计(VLSI design),是指以集成电路、超大规模集成电路为目标的设计流程。《集成电路设计(第2版)》是普通高等教育“十一五”国家级规划教材,全书遵循集成电路设计的流程,介绍集成电路设计的一系列基础知识。主要内容包括集成电路的材料、制造工艺和器件模型、集成电路模拟软件SPICE的基本用法、集成电路版图设计、模拟集成电路基本单元、数字集成电路基本单元、集成电路数字系统设计和集成电路的测试与封装等。《集成电路设计(第2版)》提供配套电子课件。《集成电路设计(第2版)》可作为高等学校电子信息、微电子等专业高年级本科生和硕士生的教材,也可供集成电路设计工程师学习参考。



什么是集成电路?
答:你可以很快的适应这些差异,甚至在你通读了一遍单元图库的介绍之后就有胸有成竹的感觉了。我再次提醒你:你到这里来,是为了设计出集成电路来,而不是研究版图设计技术,如果你是初学者,你设计的版图大概不会比库里面已有的版图更好吧?所以暂时了解一点版图设计就可以了,不要深究,采用现成的单元图库加双面布线技术,尽快...

集成电路设计与集成系统怎么样
答:4、总体而言,集成电路设计和集成系统技术的发展推动了电子产品的小型化、高性能和多功能化。这些技术在现代社会中扮演着重要的角色,并不断创新和进步。对于有兴趣从事相关领域的人来说,掌握集成电路设计和集成系统技术将有机会参与到创新和技术发展的前沿。集成电路设计与集成系统专业介绍 1、集成电路设计...

集成电路技术专业介绍
答:集成电路技术是一门专科专业,属于电子信息大类中的集成电路类,基本修业年限为三年。专业目的是培养德、智、体、美全面发展,具有良好职业道德和人文素养,掌握微电子工艺和集成电路设计领域相关专业理论知识,具备微电子工艺管理、集成电路设计及应用等能力,能从事微电子制造和封装测试工艺维护管理、集成电路...

集成电路的设计过程是怎样的?
答:1981年出现计算机辅助设计工作站以后,集成电路设计自动化开始迅速发展。过去,印刷线路板的设计需要设计人员根据原始线路图,在有限的板面上,为数十或数百个形状各异的电子元件安排好各自的位置,并要保证整体线路设计的合理与畅通。这是一个很复杂的工作。但采用计算机辅助设计后,使这项工作变得简单了。...

要设计集成电路版需要了解哪些知识?
答:集成电路设计的流程一般先要进行软硬件划分,将设计基本分为两部分:芯片硬件设计和软件协同设计。芯片硬件设计包括:1.功能设计阶段。设计人员产品的应用场合,设定一些诸如功能、操作速度、接口规格、环 境温度及消耗功率等规格,以做为将来电路设计时的依据。更可进一步规划软 件模块及硬件模块该如何划分...

集成电路原理与设计的介绍
答:第7章简单介绍了MOS存储器。第8章全面地讨论了集成电路的设计方法以及数字集成电路的牌图设计方法。本书内容先进,反映了集成电路的最新发展。在内容安排是突出重点,强调基本知识,条理清楚,讲解透彻,便于学生自学。本书可作为电子科学与技术类特别是微电子专业高年级本科生或研究生的教材,同时也是从事数字...

数字集成电路设计的内容简介
答:本书从架构与算法讲起,介绍了功能验证、VHDL建模、同步电路设计、异步数据获取、能耗与散热、信号完整性、物理设计、设计验证等必备技术,还讲解了VLSI经济运作与项目管理,并简单阐释了CMOS技术的基础知识,全面覆盖了数字集成电路的整个设计开发过程。本书既可作为高等院校微电子、电子技术等相关专业高年级...

集成电路专业包括哪些专业
答:培养掌握集成电路基本理论、集成电路设计基本方法,掌握集成电路设计的EDA工具,熟悉电路、计算机、信号处理、通信等相关系统知识,从事集成电路及各类电子信息系统的研究、设计、教学、开发及应用,具有一定创新能力的高级技术人才。[4]培养要求 该专业学生主要学习电子信息类基本理论和基本知识,重点接受集成电路...

集成电路设计的设计流程
答:集成电路设计可以大致分为数字集成电路设计和模拟集成电路设计两大类。 参见:模拟电路及混合信号集成电路集成电路设计的另一个大分支是模拟集成电路设计,这一分支通常关注电源集成电路、射频集成电路等。由于现实世界的信号是模拟的,所以,在电子产品中,模-数、数-模相互转换的集成电路也有着广泛的应用。模拟集成电路包括...

集成电路设计与集成系统的介绍
答:集成电路设计与集成系统专业是2003年教育部针对国内对集成电路设计和系统设计人才大量需求的现状而最新设立的本科专业之一。集成电路设计和应用是多学科交叉高技术密集的学科,是现代电子信息科技的核心技术,是国家综合实力的重要标志。它通过理论与实践相结合的培养模式,以培养既具有坚实的理论基础,又具有丰富...