VLSI电路与系统(附模拟范例光碟片) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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　　本书译自UYEMURA所着之「INTRODUCTIONTOVLSICIRCUITSANDSYSTEMS」第一版。

　　本书是一本入门的书籍，读者只需具备数位逻辑设计与电路分析的基础，即可阅读此书。

　　本书内容包括三大部份，第一部份介绍在CMOS技术之中的逻辑设计想法，第二部份为逻辑电子学介面，第三部份为VLSI系统的设计。

　　本书内容扎实，每一部份皆由多位专家共同编写而成，呈现一个科技整合的内容。

　　本书适合科技大学电子、电机、资工系高年级「VLSI设计」课程使用。

电子系统设计与前沿技术：面向现代应用的深度解析 （本书并非《VLSI电路与系统(附模拟范例光碟片)》） --- 导论：迈向集成电路设计与系统级创新的新纪元 在当今科技飞速发展的时代，电子系统的复杂性与集成度达到了前所未有的高度。从移动通信到人工智能计算，再到物联网（IoT）的广泛部署，对高性能、低功耗、高可靠性电子设计的需求从未如此迫切。《电子系统设计与前沿技术：面向现代应用的深度解析》旨在为读者提供一个全面、深入且紧跟行业前沿的知识框架，探讨现代电子系统实现的核心理论、关键技术和新兴趋势。 本书的重点聚焦于系统级思维、先进制造工艺的挑战与机遇、以及支撑未来计算架构的创新模块设计。我们避开了对传统数字和模拟电路基础的冗长复述，而是将精力集中在如何将这些基础知识转化为面向特定应用的高效能解决方案。 --- 第一部分：系统级集成与设计方法学（System-Level Integration and Methodology） 第一章：异构集成与先进封装技术（Heterogeneous Integration and Advanced Packaging） 现代电子系统的性能提升已不再单纯依赖于芯片内部晶体管密度的增加（摩尔定律的放缓），而更多地转向系统级集成（System-in-Package, SiP）和先进封装技术。 本章深入探讨了3D集成（如3D-IC）、2.5D技术（如硅中介层/Interposer）的原理、挑战与应用场景。我们将详细分析高密度互连（HDI）的实现技术，包括微凸点（Micro-bump）阵列的制造公差、热管理效应以及信号完整性在多层结构中的传播特性。此外，异构集成的设计流程（Design Flow）与传统基于SoC的设计流程的区别，特别是跨模块的功耗分配与时序收敛策略，将作为重点进行剖析。我们还将介绍Chiplet架构的概念，它是未来CPU、GPU和专用加速器（如AI芯片）模块化设计的主流趋势。 第二章：设计自动化与验证的工业化实践（EDA Tools and Industrial Verification） 随着设计复杂度的爆炸式增长，人工设计已变得不切实际。本章聚焦于支撑现代IC设计的关键电子设计自动化（EDA）工具链的最新进展，特别是那些面向大规模并行处理和低功耗优化的工具集。 内容涵盖：形式化验证（Formal Verification）在确保复杂逻辑模块正确性方面的应用；基于签名的验证方法（Sign-off Verification）在寄生参数提取和跨工艺角（Process Corners）分析中的精确度提升；以及高层次综合（High-Level Synthesis, HLS）如何从C/C++代码高效地生成RTL描述，并优化其硬件资源利用率。设计流程中的“左移”（Shift-Left）概念，即更早地发现设计错误，将贯穿本章的讨论。 --- 第二部分：面向未来计算的专业电路与模块（Specialized Circuits for Future Computing） 第三章：低功耗与能效优化策略（Ultra-Low Power and Energy Efficiency Techniques） 在移动和边缘计算领域，功耗是决定产品生命周期和性能的关键因素。本章超越了简单的电压/频率缩放，探讨了深层次的能效优化技术。 重点分析包括：动态电压与频率调节（DVFS）的先进算法；非传统电压操作（如亚阈值/Subthreshold Circuitry）下的电路设计挑战与解决方案；时钟域和电源域的精细管理（Power Gating & Clock Gating）在防止静态功耗方面的细致实现。此外，针对SRAM/eDRAM等存储单元的自适应保持电压（Adaptive Refresh Rate）技术，以最小化待机功耗，也将进行详细阐述。 第章：高速接口与信号完整性（High-Speed Interfaces and Signal Integrity） 现代系统通信速率已达数十Gbps乃至更高。本章深入探讨了支撑这些速率所需的串行器/解串器（SerDes）的核心设计原理。 内容包括：判别器（Decision Feedback Equalization, DFE）和前馈均衡（Feed-Forward Equalization, FFE）等均衡技术在消除信道损耗中的作用；时钟与数据恢复（CDR）电路的锁相环（PLL）设计对抖动（Jitter）的控制；以及在多层PCB和封装层面上，如何进行串扰分析（Crosstalk Analysis）和电源噪声耦合（Power Supply Noise Coupling）的建模与抑制。 第五章：内存技术与新型存储器架构（Memory Technologies and Novel Architectures） 存储器是现代计算系统的主要瓶颈之一。本章侧重于主流SRAM/DRAM之外的新兴存储技术及其对系统性能的影响。 我们将分析非易失性存储器（NVM），如MRAM、ReRAM和FeFET的物理工作原理、写入/读取机制的能效对比，以及它们在嵌入式系统中的应用。此外，针对存内计算（In-Memory Computing, IMC），特别是如何利用电阻阵列实现矩阵向量乘法（MVM）的硬件加速，其电路级挑战和算法协同设计，将作为本章的创新亮点进行介绍。 --- 第三部分：可靠性、安全与新兴应用领域（Reliability, Security, and Emerging Applications） 第六章：电路可靠性与寿命预测（Circuit Reliability and Lifetime Prediction） 随着制造工艺节点进入纳米级别，半导体器件的可靠性问题日益凸显。本章着重于理解和缓解影响芯片长期运行的物理效应。 深入剖析负偏压应力（NBTI/PBTI）、电迁移（Electromigration, EM）和平均失效时间（MTTF）的预测模型。我们将介绍如何通过设计裕度（Design Margins）的动态调整和内置的自检（BIST）机制，来监控和补偿由于这些老化效应导致的性能漂移，确保产品在整个生命周期内的稳定运行。 第七章：硬件安全与侧信道攻击防御（Hardware Security and Side-Channel Attack Mitigation） 在物联网和分布式计算环境中，芯片级安全至关重要。本章从硬件设计的角度审视安全威胁。 重点讨论侧信道攻击（SCA）的原理，如功耗分析（DPA）和电磁辐射分析，以及相应的硬件防御措施。这包括掩蔽技术（Masking）、随机化时钟（Randomized Clocking）来混淆功耗特征。同时，对物理不可克隆函数（PUF）在片上密钥生成和身份验证中的集成方法进行探讨。 第八章：特定领域架构（Domain-Specific Architectures, DSA）的硬件实现 通用处理器已难以满足AI训练与推理的巨大算力需求。本章探讨了为特定领域优化的硬件架构。 我们将分析张量处理单元（TPU/NPU）的核心结构，特别是如何优化数据流以最大化MAC（乘积累加）操作的吞吐量。内容包括稀疏性（Sparsity）处理的硬件加速、量化（Quantization）对硬件资源和精度维护的影响，以及如何设计高效的片上缓存和通信结构来喂饱高吞吐量的计算核心。 --- 结语 本书力求提供一个高阶、面向应用的视角，将读者从基础元件的构建提升到系统级的架构权衡。它为致力于下一代集成电路、系统级设计和前沿计算平台开发的工程师、研究人员和高级学生，提供了坚实的理论基础和宝贵的工业实践指导。通过对这些关键领域——从先进封装到硬件安全——的系统性梳理，读者将能够更好地驾驭当前电子系统设计的复杂性，并引领未来的技术创新。

评分☆☆☆☆☆

天啊，我最近入手了《VLSI电路与系统(附模拟范例光碟片)》這本書，說實話，我原本以為自己對VLSI已經有了一定的了解，但這本書真的讓我大開眼界！它從最基礎的CMOS元件特性娓娓道來，講到複雜的邏輯閘設計，再到更進一步的電路架構，每一個環節都講解得非常透徹，而且不會過於理論化。我最喜歡的部分是它附帶的光碟片，裡面的模擬範例真是太實用了！我可以直接套用書上的例子，動手去模擬各種電路行為，這比單純看理論書更能加深我的理解。尤其是在一些比較抽象的概念，像是時序分析、訊號完整性這些，有實際操作的範例，我才能真正體會到其中的奧妙。書中的圖表也非常清晰，讓我能夠更容易地掌握複雜的電路圖。總之，這是一本對於想要深入了解VLSI的學生或工程師來說，絕對是不可多得的寶藏，強烈推薦！

评分☆☆☆☆☆

最近偶然翻到了《VLSI电路与系统(附模拟范例光碟片)》這本書，著實讓我驚喜連連。我本身並不是理工科背景出身，對VLSI的印象一直是個高深莫測的領域。但這本書的編排方式非常人性化，它沒有一開始就灌輸太多複雜的專業術語，而是從最根本的電晶體特性講起，逐步建立起讀者對整個VLSI系統的認知。書中的範例非常貼近實際應用，而且光碟片裡的模擬軟體也很好上手。我過去從未想過自己能用軟體模擬出一個完整的電路，並觀察它的性能表現。這本書讓我感覺 VLSI 設計並非遙不可及，而是可以透過系統性的學習和實踐來掌握的。對於想要跨入這個領域，或是對電子系統感興趣的非專業人士，我會非常推薦這本書，它絕對能打開你對 VLSI 的全新視野。

评分☆☆☆☆☆

我是一名剛接觸VLSI領域的工程師，原本對這個龐大的學科感到有些不知所措，但《VLSI电路与系统(附模拟范例光碟片)》這本書的出現，完全改變了我的看法！它以一種循序漸進的方式，將VLSI的各個面向一一展開。書本前半部分對於基本的數位邏輯設計、硬體描述語言(HDL)的介紹，清晰明了，讓我快速掌握了入門的關鍵。更棒的是，它還提供了許多實際的Verilog或VHDL程式碼範例，而且這些範例都可以在書中附贈的光碟片上進行模擬。我曾經嘗試過其他書籍，但很少有像這本書這樣，能夠將理論與實踐結合得如此完美。透過實際的模擬，我能夠親眼看到自己寫的程式如何轉換成實際的電路，以及在不同條件下的行為表現，這極大地提升了我的學習效率和信心。

评分☆☆☆☆☆

這本書《VLSI电路与系统(附模拟范例光碟片)》真的是一本讓我印象深刻的教科書！我過去在學校修習過相關課程，但總覺得有些地方不夠深入，或者老師講得太快，自己來不及消化。然而，這本書就像是把一位經驗豐富的教授請回家一樣，從VLSI設計的流程、架構，到各個關鍵技術的原理，都解釋得十分到位。尤其是書中關於晶片佈局(layout)、時序約束(timing constraints)以及功耗優化(power optimization)等章節，寫得相當實在，也點出了很多在實際設計中容易被忽略的細節。更值得一提的是，隨書附贈的光碟片，包含了許多可以實際操作的範例，讓我能夠親手去實現書本上提到的設計。我認為，對於希望在VLSI領域有所發展的學生來說，這本書提供的不僅是知識，更是一種解決問題的能力。

评分☆☆☆☆☆

這本《VLSI电路与系统(附模拟范例光碟片)》根本就是我學習VLSI路上的神隊友！老實說，我之前學電子學的時候，對於類比的部分總是感到有點吃力，尤其是在處理一些精密的類比電路設計時，常常會遇到瓶頸。但是這本書在類比電路的部分，給予了非常詳細的講解，從基本的差動放大器、運算放大器，到更進階的頻率響應、雜訊分析，都寫得非常到位。最讓我驚豔的是，它所附的光碟片中，提供了許多豐富的類比模擬範例，我可以直接透過這些範例來驗證書本上的理論，看到實際的波形變化，這真的是太有幫助了！很多時候，看書只能理解概念，但透過模擬，我才能真正感受到電路設計的「感覺」。而且，書中的語言風格也很親切，不會讓人覺得離我們很遙遠，很適合我們這種正在摸索中的學生。