VLSI電路與係統(附模擬範例光碟片) pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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　　本書譯自UYEMURA所著之「INTRODUCTIONTOVLSICIRCUITSANDSYSTEMS」第一版。

　　本書是一本入門的書籍，讀者隻需具備數位邏輯設計與電路分析的基礎，即可閱讀此書。

　　本書內容包括三大部份，第一部份介紹在CMOS技術之中的邏輯設計想法，第二部份為邏輯電子學介麵，第三部份為VLSI係統的設計。

　　本書內容紮實，每一部份皆由多位專傢共同編寫而成，呈現一個科技整閤的內容。

　　本書適閤科技大學電子、電機、資工係高年級「VLSI設計」課程使用。

電子係統設計與前沿技術：麵嚮現代應用的深度解析 （本書並非《VLSI電路與係統(附模擬範例光碟片)》） --- 導論：邁嚮集成電路設計與係統級創新的新紀元 在當今科技飛速發展的時代，電子係統的復雜性與集成度達到瞭前所未有的高度。從移動通信到人工智能計算，再到物聯網（IoT）的廣泛部署，對高性能、低功耗、高可靠性電子設計的需求從未如此迫切。《電子係統設計與前沿技術：麵嚮現代應用的深度解析》旨在為讀者提供一個全麵、深入且緊跟行業前沿的知識框架，探討現代電子係統實現的核心理論、關鍵技術和新興趨勢。 本書的重點聚焦於係統級思維、先進製造工藝的挑戰與機遇、以及支撐未來計算架構的創新模塊設計。我們避開瞭對傳統數字和模擬電路基礎的冗長復述，而是將精力集中在如何將這些基礎知識轉化為麵嚮特定應用的高效能解決方案。 --- 第一部分：係統級集成與設計方法學（System-Level Integration and Methodology） 第一章：異構集成與先進封裝技術（Heterogeneous Integration and Advanced Packaging） 現代電子係統的性能提升已不再單純依賴於芯片內部晶體管密度的增加（摩爾定律的放緩），而更多地轉嚮係統級集成（System-in-Package, SiP）和先進封裝技術。 本章深入探討瞭3D集成（如3D-IC）、2.5D技術（如矽中介層/Interposer）的原理、挑戰與應用場景。我們將詳細分析高密度互連（HDI）的實現技術，包括微凸點（Micro-bump）陣列的製造公差、熱管理效應以及信號完整性在多層結構中的傳播特性。此外，異構集成的設計流程（Design Flow）與傳統基於SoC的設計流程的區彆，特彆是跨模塊的功耗分配與時序收斂策略，將作為重點進行剖析。我們還將介紹Chiplet架構的概念，它是未來CPU、GPU和專用加速器（如AI芯片）模塊化設計的主流趨勢。 第二章：設計自動化與驗證的工業化實踐（EDA Tools and Industrial Verification） 隨著設計復雜度的爆炸式增長，人工設計已變得不切實際。本章聚焦於支撐現代IC設計的關鍵電子設計自動化（EDA）工具鏈的最新進展，特彆是那些麵嚮大規模並行處理和低功耗優化的工具集。 內容涵蓋：形式化驗證（Formal Verification）在確保復雜邏輯模塊正確性方麵的應用；基於簽名的驗證方法（Sign-off Verification）在寄生參數提取和跨工藝角（Process Corners）分析中的精確度提升；以及高層次綜閤（High-Level Synthesis, HLS）如何從C/C++代碼高效地生成RTL描述，並優化其硬件資源利用率。設計流程中的“左移”（Shift-Left）概念，即更早地發現設計錯誤，將貫穿本章的討論。 --- 第二部分：麵嚮未來計算的專業電路與模塊（Specialized Circuits for Future Computing） 第三章：低功耗與能效優化策略（Ultra-Low Power and Energy Efficiency Techniques） 在移動和邊緣計算領域，功耗是決定産品生命周期和性能的關鍵因素。本章超越瞭簡單的電壓/頻率縮放，探討瞭深層次的能效優化技術。 重點分析包括：動態電壓與頻率調節（DVFS）的先進算法；非傳統電壓操作（如亞閾值/Subthreshold Circuitry）下的電路設計挑戰與解決方案；時鍾域和電源域的精細管理（Power Gating & Clock Gating）在防止靜態功耗方麵的細緻實現。此外，針對SRAM/eDRAM等存儲單元的自適應保持電壓（Adaptive Refresh Rate）技術，以最小化待機功耗，也將進行詳細闡述。 第章：高速接口與信號完整性（High-Speed Interfaces and Signal Integrity） 現代係統通信速率已達數十Gbps乃至更高。本章深入探討瞭支撐這些速率所需的串行器/解串器（SerDes）的核心設計原理。 內容包括：判彆器（Decision Feedback Equalization, DFE）和前饋均衡（Feed-Forward Equalization, FFE）等均衡技術在消除信道損耗中的作用；時鍾與數據恢復（CDR）電路的鎖相環（PLL）設計對抖動（Jitter）的控製；以及在多層PCB和封裝層麵上，如何進行串擾分析（Crosstalk Analysis）和電源噪聲耦閤（Power Supply Noise Coupling）的建模與抑製。 第五章：內存技術與新型存儲器架構（Memory Technologies and Novel Architectures） 存儲器是現代計算係統的主要瓶頸之一。本章側重於主流SRAM/DRAM之外的新興存儲技術及其對係統性能的影響。 我們將分析非易失性存儲器（NVM），如MRAM、ReRAM和FeFET的物理工作原理、寫入/讀取機製的能效對比，以及它們在嵌入式係統中的應用。此外，針對存內計算（In-Memory Computing, IMC），特彆是如何利用電阻陣列實現矩陣嚮量乘法（MVM）的硬件加速，其電路級挑戰和算法協同設計，將作為本章的創新亮點進行介紹。 --- 第三部分：可靠性、安全與新興應用領域（Reliability, Security, and Emerging Applications） 第六章：電路可靠性與壽命預測（Circuit Reliability and Lifetime Prediction） 隨著製造工藝節點進入納米級彆，半導體器件的可靠性問題日益凸顯。本章著重於理解和緩解影響芯片長期運行的物理效應。 深入剖析負偏壓應力（NBTI/PBTI）、電遷移（Electromigration, EM）和平均失效時間（MTTF）的預測模型。我們將介紹如何通過設計裕度（Design Margins）的動態調整和內置的自檢（BIST）機製，來監控和補償由於這些老化效應導緻的性能漂移，確保産品在整個生命周期內的穩定運行。 第七章：硬件安全與側信道攻擊防禦（Hardware Security and Side-Channel Attack Mitigation） 在物聯網和分布式計算環境中，芯片級安全至關重要。本章從硬件設計的角度審視安全威脅。 重點討論側信道攻擊（SCA）的原理，如功耗分析（DPA）和電磁輻射分析，以及相應的硬件防禦措施。這包括掩蔽技術（Masking）、隨機化時鍾（Randomized Clocking）來混淆功耗特徵。同時，對物理不可剋隆函數（PUF）在片上密鑰生成和身份驗證中的集成方法進行探討。 第八章：特定領域架構（Domain-Specific Architectures, DSA）的硬件實現 通用處理器已難以滿足AI訓練與推理的巨大算力需求。本章探討瞭為特定領域優化的硬件架構。 我們將分析張量處理單元（TPU/NPU）的核心結構，特彆是如何優化數據流以最大化MAC（乘積纍加）操作的吞吐量。內容包括稀疏性（Sparsity）處理的硬件加速、量化（Quantization）對硬件資源和精度維護的影響，以及如何設計高效的片上緩存和通信結構來喂飽高吞吐量的計算核心。 --- 結語 本書力求提供一個高階、麵嚮應用的視角，將讀者從基礎元件的構建提升到係統級的架構權衡。它為緻力於下一代集成電路、係統級設計和前沿計算平颱開發的工程師、研究人員和高級學生，提供瞭堅實的理論基礎和寶貴的工業實踐指導。通過對這些關鍵領域——從先進封裝到硬件安全——的係統性梳理，讀者將能夠更好地駕馭當前電子係統設計的復雜性，並引領未來的技術創新。

评分☆☆☆☆☆

這本書《VLSI電路與係統(附模擬範例光碟片)》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迴傢一樣，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，也點齣瞭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，包含瞭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☆☆☆☆☆

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電路與係統(附模擬範例光碟片)》這本書的齣現，完全改變瞭我的看法！它以一種循序漸進的方式，將VLSI的各個麵嚮一一展開。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，清晰明瞭，讓我快速掌握瞭入門的關鍵。更棒的是，它還提供瞭許多實際的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閤得如此完美。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錶現，這極大地提升瞭我的學習效率和信心。

评分☆☆☆☆☆

天啊，我最近入手瞭《VLSI電路與係統(附模擬範例光碟片)》這本書，說實話，我原本以為自己對VLSI已經有瞭一定的瞭解，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，裡麵的模擬範例真是太實用瞭！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，我纔能真正體會到其中的奧妙。書中的圖錶也非常清晰，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瞭解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☆☆☆☆☆

最近偶然翻到瞭《VLSI電路與係統(附模擬範例光碟片)》這本書，著實讓我驚喜連連。我本身並不是理工科背景齣身，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係統的認知。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齣一個完整的電路，並觀察它的性能錶現。這本書讓我感覺 VLSI 設計並非遙不可及，而是可以透過係統性的學習和實踐來掌握的。對於想要跨入這個領域，或是對電子係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☆☆☆☆☆

這本《VLSI電路與係統(附模擬範例光碟片)》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，給予瞭非常詳細的講解，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，提供瞭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，這真的是太有幫助瞭！很多時候，看書隻能理解概念，但透過模擬，我纔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，很適閤我們這種正在摸索中的學生。