集成电路分析与设计
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认识集成电路和集成电路设计
为什么需要集成电路？ 与以前的集成电路设计
相比，为什么现在的集 成电路设计出现了不同 以及现在的集成电路设 计遇到了哪些新的挑战？ 未来，集成电路将如何 发展？
为什么需要集成电路?
Integration reduces device size（减小尺寸）
实验内容（共8学时）
实验一（2学时）
反相器电路设计（ Simulation and Layout ）
实验二（2学时）
NAND电路设计（ Simulation and Layout ）
实验三（2学时）
AND 电路设计（ Simulation and Layout ）
实验四（2学时）
D触发器电路设计（ Simulation and Layout ）
Laptop, iPod, mp3, cellphone, ...
Integration improves the design（提高性能）
higher speed; lower power consuption; more reliable.
Integration reduces manufacturing cost（降低成 本）
L=0.13µm
MOORE’S LAW (1965)
LOG2 OF THE NUMBER OF COMPONENTS PER INTEGRATED FUNCTION
1959 1960 1961 1962 1963 1964 1965 1966 1967 1968 1969 1970 1971 1972 1973 1974 1975
韩雁，集成电路设计CAD/EDA工具实用教程，机械工业出 版社，2010
IC设计优秀书目推荐
模拟集成电路
Razavi，模拟CMOS集成电路设计，清华大学出版 社，2005
通用参考书（Bible）
威斯特，CMOS超大规模集成电路设计，第三版， 中国电力出版社
几个常见缩略词
CMOS (complementary metal oxide semiconductor)
《集成电路分析与设计》课程信息
课程性质：是一门专业基础课程 主要介绍CMOS数字集成电路设计的基础知识 共40课时（32理论课时+8实验课时） 完成4个实验 对准备从事IC行业的学生来讲，本课程只是一
个基础，还需要继续深入学习更多关于IC设计 的知识，如数字IC深入，模拟IC，RF IC等。
IC (integrated circuit) VLSI (very large scale integrated) ULSI (ultra-large scale integrated) MOSFET (metal oxide semiconductor field effect
transistors) SPICE (simulation program witBaidu Nhomakorabea integrated circuit
参考书
Sung-Mo (Steve) Kang, Yusuf Leblebici, CMOS Digital Integrated Circuits Analysis & Design, 3rd Edition, Mc Graw-Hill 2003
R. Jacob Baker, CMOS Circuit Design, Layout, and simulation, 3rd Edition, Wiley, 2010
70%
规则：
（1）1个问题和4次作业，每次/个2分，共10分；
（2）每个实验完成得5分，共20分；
（3）点名1次不到，10分没了；
（4）抄作业，抄实验报告，相应分数没了；
（5）请假规则：必须有正规请假手续和课前请假。
本课程推荐书目
教材
中文版 周润德等 译，数字集成电路设计透视第二版，电子 工业出版社 (Jan M. Rabaey, et al. Digital Integrated Circuits, 2nd e, Prentice Hall, 2004)
BOM (Board of Materials) cost reduces Mass IC production reduces cost
ELECTRONICS INDUSTRY
Design, fab, application Education Software Communication/Networkin
g Fab cost: $2-$3 billion Driving force of world
economy Large investment: fab,
packaging, design, EDA
Pentium® 4 “Northwood” 55M transistors / 2-2.5GHz
《集成电路分析与设计》课程主要介绍什么内 容?
CMOS数字集成电路(CMOS digital IC)
IC的发展历史及现状(History of IC) IC 设计流程和方法(Design process and Methodology) IC 制造工艺技术(Fabrication process) IC EDA（CAD）工具使用(EDA tools) CMOS反相器设计(CMOS Inverter) CMOS组合逻辑门设计(Combinational Logic Circuit) CMOS时序逻辑电路设计(Sequential Logic Circuit ) IC 版图设计(Layout) IC 仿真技术(Simulation) 存储器电路设计介绍(Memory Circuits) 模拟IC设计介绍(Analog IC)
PROJECT（选作内容）
完成一个4 4 SRAM芯片的设计 3人一组 项目过程： A 期中Oral presentation B 期末Oral presentation C 项目报告书一份 D 3人项目成绩相同
GRADING POLICY
课堂提问和作业
10%
实验
20%
考试 （开卷）
认识集成电路和集成电路设计
为什么需要集成电路？ 与以前的集成电路设计
相比，为什么现在的集 成电路设计出现了不同 以及现在的集成电路设 计遇到了哪些新的挑战？ 未来，集成电路将如何 发展？
为什么需要集成电路?
Integration reduces device size（减小尺寸）
实验内容（共8学时）
实验一（2学时）
反相器电路设计（ Simulation and Layout ）
实验二（2学时）
NAND电路设计（ Simulation and Layout ）
实验三（2学时）
AND 电路设计（ Simulation and Layout ）
实验四（2学时）
D触发器电路设计（ Simulation and Layout ）
Laptop, iPod, mp3, cellphone, ...
Integration improves the design（提高性能）
higher speed; lower power consuption; more reliable.
Integration reduces manufacturing cost（降低成 本）
L=0.13µm
MOORE’S LAW (1965)
LOG2 OF THE NUMBER OF COMPONENTS PER INTEGRATED FUNCTION
1959 1960 1961 1962 1963 1964 1965 1966 1967 1968 1969 1970 1971 1972 1973 1974 1975
韩雁，集成电路设计CAD/EDA工具实用教程，机械工业出 版社，2010
IC设计优秀书目推荐
模拟集成电路
Razavi，模拟CMOS集成电路设计，清华大学出版 社，2005
通用参考书（Bible）
威斯特，CMOS超大规模集成电路设计，第三版， 中国电力出版社
几个常见缩略词
CMOS (complementary metal oxide semiconductor)
《集成电路分析与设计》课程信息
课程性质：是一门专业基础课程 主要介绍CMOS数字集成电路设计的基础知识 共40课时（32理论课时+8实验课时） 完成4个实验 对准备从事IC行业的学生来讲，本课程只是一
个基础，还需要继续深入学习更多关于IC设计 的知识，如数字IC深入，模拟IC，RF IC等。
IC (integrated circuit) VLSI (very large scale integrated) ULSI (ultra-large scale integrated) MOSFET (metal oxide semiconductor field effect
transistors) SPICE (simulation program witBaidu Nhomakorabea integrated circuit
参考书
Sung-Mo (Steve) Kang, Yusuf Leblebici, CMOS Digital Integrated Circuits Analysis & Design, 3rd Edition, Mc Graw-Hill 2003
R. Jacob Baker, CMOS Circuit Design, Layout, and simulation, 3rd Edition, Wiley, 2010
70%
规则：
（1）1个问题和4次作业，每次/个2分，共10分；
（2）每个实验完成得5分，共20分；
（3）点名1次不到，10分没了；
（4）抄作业，抄实验报告，相应分数没了；
（5）请假规则：必须有正规请假手续和课前请假。
本课程推荐书目
教材
中文版 周润德等 译，数字集成电路设计透视第二版，电子 工业出版社 (Jan M. Rabaey, et al. Digital Integrated Circuits, 2nd e, Prentice Hall, 2004)
BOM (Board of Materials) cost reduces Mass IC production reduces cost
ELECTRONICS INDUSTRY
Design, fab, application Education Software Communication/Networkin
g Fab cost: $2-$3 billion Driving force of world
economy Large investment: fab,
packaging, design, EDA
Pentium® 4 “Northwood” 55M transistors / 2-2.5GHz
《集成电路分析与设计》课程主要介绍什么内 容?
CMOS数字集成电路(CMOS digital IC)
IC的发展历史及现状(History of IC) IC 设计流程和方法(Design process and Methodology) IC 制造工艺技术(Fabrication process) IC EDA（CAD）工具使用(EDA tools) CMOS反相器设计(CMOS Inverter) CMOS组合逻辑门设计(Combinational Logic Circuit) CMOS时序逻辑电路设计(Sequential Logic Circuit ) IC 版图设计(Layout) IC 仿真技术(Simulation) 存储器电路设计介绍(Memory Circuits) 模拟IC设计介绍(Analog IC)
PROJECT（选作内容）
完成一个4 4 SRAM芯片的设计 3人一组 项目过程： A 期中Oral presentation B 期末Oral presentation C 项目报告书一份 D 3人项目成绩相同
GRADING POLICY
课堂提问和作业
10%
实验
20%
考试 （开卷）