VLSI概论(第六版) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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本书循序渐进介绍VLSI的设计方法与技巧，全书共分为两个部份，第一部份共八章，其内容包括1.MOS元件特性，2.CMOS的制成技巧，3.MOS的基本电路介绍，4.电路性能分析，5.CMOS电路设计，6.积体电路设计与佈侷方法，7.低功率与可测试性电路设计，8.子电路系统设计;第二部份则是介绍思源科技所开发的佈侷工具Laker并让读者熟悉EDAI工具操作，接着就是针对TANNER做介绍，提供读者可以进行一个设计计划与学习的机会。本书适合大学、科大电子、资工科系「超大型积体电路设计」、「VLSI概论」等课程或业界相关人士及有兴趣之读者使用。
 

第一部份　VLSI设计原理与系统设计

第一章　VLSI与MOS元件 1-1
1.1　前言 1-2
1.1-1　积体电路的发展 1-2
1.1-2　积体电路制作技术简介 1-4
1.2　加强型MOS 1-6
1.2-1　nMOS 1-7
1.2-2　pMOS 1-9
1.3　互补式MOS(CMOS) 1-11
1.4　体效应(Body Effect) 1-12
1.5　Latch-Up 1-14
1.6　临限电压 1-16
1.7　小结(Summary) 1-16
1.8　习题 1-17

第二 章　CMOS制程技术 2-1
2.1　积体电路基本制程技术 2-2
2.1-1　掺杂技术(dopping) 2-3
2.1.2　氧化技术(oxidation) 2-4
2.1-3　累晶技术(epitaxial) 2-5
2.1-4　蚀刻技术(etching) 2-6
2.1-5　其他相关技术 2-9
2.2　CMOS制程技术 2-9
2.2-1　P型阱CMOS技术 2-10
2.2-2　N型阱CMOS技术 2-14
2.3　设计规则(design rule) 2-15
2.4　良率(yield) 2-20
2.5　小结(Summary) 2-22
2.6　习题 2-23

第 三章　MOS基本电路介绍 3-1
3.1　当开关使用的MOS 3-2
3.2　MOS基本逻辑电路 3-5
3.2-1　反相器(inverter) 3-5
3.2-2　反及闸(NAND gate) 3-8
3.2-3　反或闸(NOR gate) 3-10
3.2-4　复合逻辑电路(Compound logic gate) 3-12
3.2-5　多工器 3-16
3.2-6　记忆单元 3-18
3.3　实际电路考虑的问题 3-19
3.3-1　驱动较大负载的电路 3-20
3.3-2　电子移转现象(Electromigration) 3-25
3.3-3　接线电容进一步的考虑 3-26
3.4　小结(Summary) 3-27
3.5　习题 3-28

第 四章　电路性能分析 4-1
4.1　电阻估算 4-2
4.1-1　通道电阻(channel resistance) 4-3
4-1.2　非长方形物质的电阻值 4-4
4.2　电容估算 4-5
4.2-1　闸极电容 4-6
4.2-2　扩散层电容 4-7
4.2-3　其他电容 4-9
4.2-4　导线长度的限制 4-12
4.3　延迟时间(delay time) 4-13
4.3-1　上升时间(rise time) 4-16
4.3-2　下降时间(fall time) 4-17
4.3-3　电晶体尺寸大小 4-18
4.3-4　时间延迟的估算 4-19
4.4　直流转移曲线 4-22
4.4-1　杂讯边限(noise margin) 4-25
4.5　功率消耗(power dissipation) 4-28
4.5-1　静态功率消耗 4-29
4.5-2　动态功率消耗 4-31
4.6　CMOS和nMOS的比较 4-33
4.7　小结(Summary) 4-34
4.8　习题 4-35

第五 章　CMOS电路设计 5-1
5.1　逻辑电路设计 5-2
5.1-1　时脉静态逻辑(clocked static logic) 5-2
5.1-2　动态CMOS逻辑(Dynamic CMOS logic) 5-12
5.1-3　CMOS骨牌逻辑(CMOS domino logic) 5-20
5.1-4　管线式电路(pipeline circuit) 5-24
5.2　设计时考虑的要件 5-25
5.2-1　电晶体的尺寸大小 5-26
5-2.2　逻辑闸的输入个数 5-27
5.2-3　汲极与源极电容 5-30
5.3　输出输入电路结构(I/O PAD structure) 5-32
5.3-1　整体架构 5-33
5.3-2　VDD和VSS PADs 5-35
5.3-3　输出PAD(output PAD) 5-35
5.3-4　输入PAD(input PAD) 5-36
5.3-5　三态PAD(tri-state PAD) 5-38
5.3-6　双向PAD(bidirectional PAD) 5-40
5.4　一些特殊CMOS电路 5-41
5-4.1　虚拟NMOS(Pseudo NMOS) 5-41
5.4-2　传输逻辑(Pass transistor logic) 5-43
5.4-3　差分开关逻辑(Differential cascode
voltage switch logic) 5-46
5.5　各种逻辑电路比较 5-49
5.6　小结(Summary) 5-51
5.7　习题 5-51

第六 章　积体电路设计与佈局方法 6-1
6.1　佈局法 6-2
6.2　光罩与条形图 6-3
6.2-1　从条形图到佈局图 6-6
6.2-2　基本逻辑电路佈局图 6-11
6.2-3　佈局时应注意的问题 6-20
6.3　设计方式 6-25
6.3-1　结构化设计 6-26
6.3-2　闸阵列(gate array)设计 6-28
6.3-3　标准单元(standard cell)设计 6-31
6.3-4　全定制(full custom)设计 6-33
6.3-5　以上三种设计方式的比较 6-34
6.3-6　可程式逻辑阵列(PLA)设计 6-35
6.4　设计者的工具箱 6-41
6.4-1　逻辑层次(logical level) 6-42
6.4-2　开关层次(switch level) 6-42
6.4-3　时序层次(timing level) 6-43
6.4-4　电路层次(circuit level) 6-43
6.4-5　电路图编辑器(Schematic Editor) 6-44
6.4-6　佈局图编辑器(Layout Editor) 6-44
6.5　小结(Summary) 6-45
6.6　习题 6-46

第 七章　低功率电路设计与可测试性电路设计 7-1
7.1　低功率电路设计 7-2
7.1-1　各种功率的消耗 7-2
7.1-2　低功率电路设计的方向 7-5
7.1-3　低功率电路设计的电路结构 7-10
7.2　可测试性电路设计 7-16
7.2-1　错误模型(fault model) 7-17
7.2-2　测试样本的产生 7-22
7.2-3　可测试性(testability) 7-25
7.2-4　扫瞄设计(scan design) 7-28
7.2-5　周边扫瞄标准 7-30
7.2-6　Scan设计的实践与问题 7-34
7.3　小结(Summary) 7-38
7.4　习题 7-39

第 八章　子电路系统设计 8-1
8.1　加法器 8-3
8.1-1　进位涟波加法器 8-7
8.1-2　进位涟波加/减法器 8-8
8.1-3　先行进位加法器(carry look-ahead adder) 8-10
8.1-4　曼彻司特进位鍊加法器(manchester carry chain
adder) 8-15
8.2　乘法器 8-17
8.2-1　平行乘法器(parallel multiplier) 8-18
8.2-2　草上飞乘法器(on-the-fly multiplier) 8-20
8.2-3　管线式乘法器(pipeline multiplier) 8-24
8.3　计数器 8-29
8.3-1　非同步计数器 8-30
8.3-2　同步计数器 8-31
8.4　记忆体 8-33
8.4-1　RAM 8-33
8.4-2　ROM 8-37
8.5　小结(Summary) 8-39
8.6　习题 8-39

第二部份　EDA工具介绍

第 九章　Laker简介 9-1
9.1　关于Laker 9-2
9.2　设计元件库与资料库 9-3
9.3　高性能佈局编辑器 9-3
9.4　Logic Browsing 9-4
9.5　电晶体摆放器 9-5
9.6　Magic CellTM(MCell) 9-5
9.7　连结取向的佈局 9-6
9.8　点对点的绕线器 9-6
9.9　佈局规则取向的编辑 9-7
9.10　客制化的平面规划器 9-7
9.11　互动式DRC 9-8

第十章　使用者介面 10-1
10.1　简介 10-2
10.2　使用者介面功能 10-2
10.3　Laker主视窗 10-3
10.4　Laker设计视窗 10-4
10.5　Laker物件选择方法 10-12

第十一章　快速使用Laker 11-1
11.1　简介 11-2
11.2　输入设计 11-2
11.3　设计规则驱策的佈局 11-4
11.4　Magic Cell操作 11-9
11.5　电晶体的串接与摆放 11-12
11.6　整合佈局自动化 11-18
11.7　佈线连接 11-20
11.8　设计验证 11-27

第十二章　Tanner Tools Pro简介 12-1
12.1　Tanner的设计流程 12-2
12.2　Tanner Tools Pro在IC设计流程上的地位 12-5
12.3　Tanner Tools Pro包含的软体 12-9
1.-4　系统需求 12-10

第十三章　S-Edit 13-1
13.1　S-Edit的视窗介绍 13-2
13.2　S-Edit的档案结构 13-8
13.3　S-Edit设定 13-10
13.4　开始进行设计 13-15
13.5　编辑与绘制 13-26
13.6　电路的联结 13-33
13.7　属性与电路档案 13-39
13.8　例子导引 13-46
13.9　练习 13-60
13.10　计划 13-61

第十四章　L-Edit与LVS 14-1
14.1　L-Edit的视窗介绍 14-2
14.2　L-Edit设定 14-7
14.3　档案与细胞(cells) 14-23
14.4　佈局 14-35
14.5　寻找与编辑 14-43
14.6　产生层次(generate layers) 14-47
14.7　剖面图(cross-section viewer) 14-50
14.8　例子导引 14-53
14.9　DRC、EXT、SPR与LVS 14-56
14.10　DRC 14-57
14.11　EXT 14-59
14.12　SPR 14-65
14.13　CIF与GDSII档案的转入与转出 14-70
14.14　Lab：SPR的使用 14-72
14.15　LVS 14-77
14.16　练习 14-84
14.17　计划 14-85

第十五章　T-Spice与W-Edit 15-1
15.1　T-Spice的视窗介绍 15-2
15.2　T-Spice命令工具 15-4
15.3　W -Edit 15-33
15.4　W-Edit的视窗介绍 15-33
15.5　练习 15-43

第十六章　Lab：四位元加法器 16-1
16.1　基本单元电路的设计与模拟 16-2
16.2　基本单元的佈局与验证 16-13
16-3　较大区块电路的验证 16-17
16.4　整个系统的验证 16-19
16.5　整个系统的佈局与验证 16-20
16.6　结论 16-25

附　录　教育性晶片 附-1
数位积体电路 附-2
类比积体电路 附-4
备註 附-7
参考文献 参-1
 

评分☆☆☆☆☆

每次拿到一本新版的教科书，我最期待的就是它在“前沿技术”部分有没有带来什么惊喜。《VLSI概论（第六版）》在这方面真的让我眼前一亮。它不仅仅是停留在老一套的理论讲解，更重要的是，它把近年来的新兴技术，比如FinFET、GAA（Gate-All-Around）晶体管的结构和优势，还有一些关于低功耗设计的新方法，都做了深入浅出的介绍。读到FinFET那部分，我感觉像是打开了新世界的大门，原来传统平面结构的晶体管在缩小到一定程度后会遇到那么多瓶颈，而FinFET这种三维的栅极结构是如何巧妙地克服这些问题的，书里通过清晰的剖面图和详细的论述，让我茅塞顿开。另外，它在介绍EDA工具的使用趋势时，也提到了AI在设计流程中的应用，虽然篇幅不长，但给了一个很好的启发。这本书的价值在于，它既能让你打下坚实的理论基础，又能让你了解到行业发展的最新动向，这种“承前启后”的作用，是很多其他教材难以企及的。我觉得对于正在读研究生或者刚进入IC设计行业的工程师来说，这本书绝对是保持竞争力、不落伍的法宝。

评分☆☆☆☆☆

这本《VLSI概论（第六版）》我算是跟了好几个年头了，从大学念书那时候就听学长姐推荐，直到现在工作了，时不时还会翻出来查资料。老实说，第六版在内容上感觉还是蛮扎实的，毕竟是经典嘛，更新迭代也看得出下了一些功夫。我特别喜欢它在讲解一些基础概念时，会用非常具象化的例子，像是把晶体管比喻成水龙头，一下子就把抽象的电子开关逻辑给掰开了揉碎了。而且，它在介绍CMOS工艺的时候，那种一步步的流程图和图解，真的非常有条理，即使是初学者也能跟着捋清楚。我记得有一次在处理一个项目的时序问题，卡了好久，后来翻到书里关于时序约束那一章，里面的一些经典公式和分析方法，竟然给我提供了新的思路，最后顺利解决了问题。书中的习题也很有代表性，涵盖了从基本的逻辑门设计到稍微复杂一点的电路分析，做完之后感觉对理论的掌握扎实了不少。虽然有些地方的数学推导可能需要点耐心，但整体来说，这本书给我的感觉就是那种“学了不吃亏，看了就懂”的实在感，是工程师案头必备的参考书之一，强烈推荐给所有想深入了解VLSI领域的同仁。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我买过不少技术类的书籍，但真正能让我反复阅读、并且每次都有新收获的，并不多。《VLSI概论（第六版）》绝对是其中的佼佼者。我一直觉得，一本好的书，应该能够满足不同层次读者的需求。这本书就做到了这一点。对于初学者，它提供了清晰的入门指引；对于有一定经验的工程师，它又能提供更深入的分析和更前沿的视角。我特别欣赏它在讲解一些基础概念时，会引用很多经典的论文和研究成果，这让这本书在保持时效性的同时，也充满了学术深度。而且，它在讨论一些有争议或者存在不同技术路线的地方时，会客观地呈现各种观点，并分析其优劣，这对于读者形成自己的独立判断非常有益。书的语言风格也比较严谨，但又不失可读性，不会让人觉得枯燥乏味。总的来说，这本书就像一位博学多才的老师，既能循循善诱，又能醍醐灌顶，它为我打开了VLSI设计领域的大门，也为我持续学习和进步提供了源源不断的动力。

评分☆☆☆☆☆

对于我这种偏向实操的工程师来说，一本好的技术书籍，除了理论扎实，还应该有足够的“干货”，能够指导实际工作。《VLSI概论（第六版）》在这方面给我留下了深刻的印象。它在讲解电路设计原则的时候，不仅仅是给出公式，更重要的是会结合一些实际的设计考量，比如如何权衡速度、面积和功耗，以及在布局布线过程中需要注意的一些关键点。我记得有一次在做一个低功耗设计项目时，遇到功耗瓶颈，我翻阅了书中关于功耗优化的章节，里面提到的几种动态功耗和静态功耗的降低策略，给了我很多具体的实现思路。特别是它在分析电迁移（Electromigration）和IR Drop（压降）等物理效应时，不仅解释了原因，还给出了相应的规则和避免方法，这些都是在实际流片过程中非常关键的考量因素。这本书的价值在于，它能帮助我们把理论知识转化为解决实际问题的能力，它不像有些书那样只是“纸上谈兵”，而是真正地贴近工程实践，是帮助我们提升设计水平的实用工具。

评分☆☆☆☆☆

不得不说，这本书的作者们在内容的组织和呈现上确实下了一番苦心。我个人比较注重逻辑性和连贯性，而《VLSI概论（第六版）》在这方面做得相当出色。从最基本的半导体物理概念开始，循序渐进地引入MOSFET的工作原理，然后逐步过渡到逻辑门的设计、时序分析、功耗优化，最后甚至触及到了物理设计和验证的流程。这种“由浅入深”的编排方式，让我在阅读过程中很少感到知识断层，每个概念的引入都有前置的铺垫，让人更容易理解。特别值得称赞的是，它在讲解一些复杂概念时，会引入类比或者简化的模型，比如在讲电容效应时，可能会用一些水管或者电容器的类比，这样可以帮助我们这些非物理专业背景的读者也能快速抓住核心。而且，书中的图表绘制得非常精美，不仅美观，而且信息量很大，很多时候一张图就能胜过千言万语。我觉得这本书的优点在于它的“体系化”，它不是零散知识点的堆砌，而是构建了一个完整的VLSI设计知识体系，让你能从全局的角度去理解整个芯片设计的过程，这对培养系统性的工程思维非常有帮助。