《集成电路引言》PPT课件
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– 专用IC （ASIC）
• 专用逻辑单元 • 专用功能 • 软、硬件集成于同一芯片
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5
三、VLSI和ULSI设计流程
系统设计 功能设计与仿真 逻辑设计与仿真 电路设计与仿真 版图设计与仿真 制造、测试和封装
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6
教材：
超大规模集成电路设计方法学导论
– 杨之廉 申明 编著：清华大学出版社 1999 第二版
-----（国务院18号文件）
– 经济的发展和政府的支持 – 外国公司的进驻与技术的支撑
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2
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
二、集成电路的分类
规模、集成度和工艺线宽
规模
SSI
集成度 几十~ (每片晶体管数) 数百
工艺线宽 5-10
(m)
(10)
MSI 成千~ 上万
1-5 (2)
LSI VLSI ULSI 几十万 几百~ 几千万
一、微电子技术的发展与现状
世界硅技术及微电子技术
– 真空管 – Si、Ge 二极管、三极管 – CMOS 集成电路
• 电子工业 • 计算机 • 通讯 • 网络与信息
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1
“十五”规划前后国内的现状
• 2000年前：有计划实施
– 经济原因 – 国外技术的封锁
• 2000年后：十五重点发展领域之一
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8
本课程内容：
第一章 设计过程概述
– 集成电路（IC）的发展 – IC的分类、制造工艺 – IC设计的要求 – 设计方法及其特点 – 典型的设计流程
• 自顶向下 • 由底向上
– 集成电路设计方法和工具的变革
• 设计系统的结构框架 • EDA设计工具
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9
第二章 各种设计方法
• 全定制设计方法 • 半定制设计方法
第九章工艺模拟
– 工艺模拟的作用 – 工艺模拟的求解方法 – 工艺模拟程序中的工艺模型
第十章 计算机辅助版图设计与验证
– 版图的基本概念
– 版图的交互编辑
– 版图的验证
– IC版图设计软件平台—Tanner
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13
– 有通道门阵列法 – 门海法
• 定制设计方法
– 标准单元法 – 通用单元法
• 可编程逻辑器件设计方法 • 逻辑单元阵列设计方法
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10
第三章 硬件描述语言 VHDL 第四章 逻辑综合
– 逻辑综合的作用 – 逻辑函数与多维体表示 – 逻辑多维空间的基本运算 – 组合逻辑的综合
第五章 逻辑模拟
• LSI 和VLSI；行为描述语言HDL到版图设计 – 正在研制面向VDSM + System-On-a-Chip的新一代CAD系统
• VLSI 和ULSI、面向SOC；软硬件协同设计soc
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4
IC分类
– 标准IC （通用IC）
• 通用、中小规模、简单数字逻辑门
– 半定制IC
• 工艺半定：逻辑单元固定，连线掩膜待定 • 可编程控制器：硬件固定，软件编程确定逻辑关系
CMOS集成电路设计
– 陈贵灿等 编著：西安交通大学出版社 1999
电子系统集成设计技术
– 李玉山 等 编著：电子工业出版社 2002
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7
参考书：
VHDL实用教材
– 李广军 等 编著 电子科技大学出版社 2000
OrCAD 9.0 简明教材
– 王辅春 编著
TANNER Cadence EDA设计平台软件 Synopsys EDA设计平台软件
上千万
0.5-1 0.1-0.5 < 0.1 (0.8) (0.25) (0.09)
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3
设计方法论
– 手工设计（20世纪50-60年代）
• SSI；直接手工制版图
– 计算机辅助设计CAD （20世纪70-80年代）
• MSI 和LSI；电路图到版图设计
– 电子设计自动化EDA （20世纪90年代--）
– 逻辑模拟的作用
– 逻辑模型
• 逻辑信号值、逻辑求值、基本逻辑元件、信号延迟
– 逻辑模拟算法
– EDA设计平台—FPGA芯片设计
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11
第六章 SPICE中的器件模型
– 二极管模型、三极管模型 – 结型场效应晶体管模型 – MOS管模型 – BSIM短沟道MOS管模型 – 器件模型参数提取
第七章 电路模拟
– 电路分析的作用 – SPICE的功能、结构和流程 – 建立电路方程
– 求解方法
• 线性电路的直流分析 • 非线性电路的直流分析 • 交流分析 、瞬态分析 、收敛问题
– OrCAD—Spice 软件
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12
第八章 器件模拟
– 器件模拟的作用 – 一维器件模拟 – 二维器件模拟
• 专用逻辑单元 • 专用功能 • 软、硬件集成于同一芯片
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三、VLSI和ULSI设计流程
系统设计 功能设计与仿真 逻辑设计与仿真 电路设计与仿真 版图设计与仿真 制造、测试和封装
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6
教材：
超大规模集成电路设计方法学导论
– 杨之廉 申明 编著：清华大学出版社 1999 第二版
-----（国务院18号文件）
– 经济的发展和政府的支持 – 外国公司的进驻与技术的支撑
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
二、集成电路的分类
规模、集成度和工艺线宽
规模
SSI
集成度 几十~ (每片晶体管数) 数百
工艺线宽 5-10
(m)
(10)
MSI 成千~ 上万
1-5 (2)
LSI VLSI ULSI 几十万 几百~ 几千万
一、微电子技术的发展与现状
世界硅技术及微电子技术
– 真空管 – Si、Ge 二极管、三极管 – CMOS 集成电路
• 电子工业 • 计算机 • 通讯 • 网络与信息
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“十五”规划前后国内的现状
• 2000年前：有计划实施
– 经济原因 – 国外技术的封锁
• 2000年后：十五重点发展领域之一
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本课程内容：
第一章 设计过程概述
– 集成电路（IC）的发展 – IC的分类、制造工艺 – IC设计的要求 – 设计方法及其特点 – 典型的设计流程
• 自顶向下 • 由底向上
– 集成电路设计方法和工具的变革
• 设计系统的结构框架 • EDA设计工具
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第二章 各种设计方法
• 全定制设计方法 • 半定制设计方法
第九章工艺模拟
– 工艺模拟的作用 – 工艺模拟的求解方法 – 工艺模拟程序中的工艺模型
第十章 计算机辅助版图设计与验证
– 版图的基本概念
– 版图的交互编辑
– 版图的验证
– IC版图设计软件平台—Tanner
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– 有通道门阵列法 – 门海法
• 定制设计方法
– 标准单元法 – 通用单元法
• 可编程逻辑器件设计方法 • 逻辑单元阵列设计方法
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第三章 硬件描述语言 VHDL 第四章 逻辑综合
– 逻辑综合的作用 – 逻辑函数与多维体表示 – 逻辑多维空间的基本运算 – 组合逻辑的综合
第五章 逻辑模拟
• LSI 和VLSI；行为描述语言HDL到版图设计 – 正在研制面向VDSM + System-On-a-Chip的新一代CAD系统
• VLSI 和ULSI、面向SOC；软硬件协同设计soc
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IC分类
– 标准IC （通用IC）
• 通用、中小规模、简单数字逻辑门
– 半定制IC
• 工艺半定：逻辑单元固定，连线掩膜待定 • 可编程控制器：硬件固定，软件编程确定逻辑关系
CMOS集成电路设计
– 陈贵灿等 编著：西安交通大学出版社 1999
电子系统集成设计技术
– 李玉山 等 编著：电子工业出版社 2002
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参考书：
VHDL实用教材
– 李广军 等 编著 电子科技大学出版社 2000
OrCAD 9.0 简明教材
– 王辅春 编著
TANNER Cadence EDA设计平台软件 Synopsys EDA设计平台软件
上千万
0.5-1 0.1-0.5 < 0.1 (0.8) (0.25) (0.09)
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设计方法论
– 手工设计（20世纪50-60年代）
• SSI；直接手工制版图
– 计算机辅助设计CAD （20世纪70-80年代）
• MSI 和LSI；电路图到版图设计
– 电子设计自动化EDA （20世纪90年代--）
– 逻辑模拟的作用
– 逻辑模型
• 逻辑信号值、逻辑求值、基本逻辑元件、信号延迟
– 逻辑模拟算法
– EDA设计平台—FPGA芯片设计
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第六章 SPICE中的器件模型
– 二极管模型、三极管模型 – 结型场效应晶体管模型 – MOS管模型 – BSIM短沟道MOS管模型 – 器件模型参数提取
第七章 电路模拟
– 电路分析的作用 – SPICE的功能、结构和流程 – 建立电路方程
– 求解方法
• 线性电路的直流分析 • 非线性电路的直流分析 • 交流分析 、瞬态分析 、收敛问题
– OrCAD—Spice 软件
编辑ppt
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第八章 器件模拟
– 器件模拟的作用 – 一维器件模拟 – 二维器件模拟