集成电路CAD第一章概述资料.ppt

集成电路CAD 东南大学 李冰 参考资料 1.电子电路的计算机辅助分析与设计发展 汪蕙，王志华等 清华大学出版社。 2.电子系统及专用集成电路CAD技术 李玉山等 西安电子科技大学出版社。 3.模拟电路的计算机分析与设计PSPICE程序应用 高文焕，汪蕙等 清华大学出版社。 4.VHDL简明教程 乔长阁等译 清华大学出版社。 5.Tanner Pro集成电路设计与布局实战指导 廖裕评、陆瑞强编著，科学出版社 第一章 概述 * 集成电路的发展 * 电子设计自动化的发展 * 各种设计工具的发展 * 设计方法的发展 本课程主要内容：电路分析，逻辑模拟，版图设计，工艺模拟。 集成电路是半导体微电子学的一分子，微电子学从属固体电子学。 20世纪初，人们就知道半导体这种物质（矿石检波器） 1930，氧化铜整流器（晶体二极管） 1948，点接触三极管 1949，建立P-N结理论 1951，合金结制出了结型三极管 1958，第一块IC发明 1965，DTL 40多年来，IC经历了 小规模集成 SSI 几个 中规模集成 MSI 几十个 大规模集成 LSI 几百个～二千多个 超大规模集成 VLSI 千～万 特大规模集成 ULSI 百万个(108) §1.集成电路的发展 1、发展动力 2、发展方向 3、本世纪初微电子技术的展望 1、发展动力 世界的信息化加速了微电子技术的发展 随着信息的多媒体、网络化、个体化，计算机、通信和消费电子融为一体，人们要求更快的存贮处理速度、通信传输，更大量的存贮数据。（运算、存贮、通信速度）“3G”→ “3T” 信息产业值占国民经济总值的40%~60% 如果以单位质量的“钢”对国民生产总值的贡献为1来计算，则小轿车为5，彩电为30，计算机为1000，而集成电路则高达2000 2、发展方向 亚0.1微米（纳米）技术：低功耗、高速度、高集成度 系统的芯片集成（SOC） IC－IS 3、本世纪初微电子技术的展望 纳米电子学的单元子存贮技术 MEMS也被认为是21世纪的革命性技术 第二代半导体材料是化合物半导体（SiC,GaAs） 第三代半导体材料（宽禁带）GeSi异质结器件，高频率、大功率 半导体的封装和组装技术的发展使（MCM）多芯片模块有很大发展 生物工程、基因工程的发展不可能代替微电子学的发展 §2.电子设计自动化 顺应集成电路发展的要求，集成电路CAD，确切的说是整个电子设计自动化必须要有大的发展。 EDA的发展是以CAD为基础的 随着集成电路与计算机的迅速发展，以CAD为基础的EDA技术已渗透到电子系统和专用集成电路设计的各个环节。 一个能完成较复杂的VLSI设计的EDA系统一般包括10～20个CAD工具 本节的内容 一、集成电路CAD的发展 二、设计中的新技术 三、Tanner pro CAD工具包 四、Cadence简介 五、SOC的设计方法 六、可测性和可靠性 一、集成电路CAD的发展 第一代：20世纪70年代以Applicon, Calma, CV为代表的版图设计工具（版图编辑+DRC）,PC上的代表是Tanner L_Edit； 第二代： 20世纪80年代以Mentor, Daisy, Valid为代表的仿真和自动布线CAD系统，从原理图输入、模拟、分析、到自动布图及验证； 第三代： 20世纪90年代以Cadence, Synopsys，Avanti等为代表的高级语言描述的ESDA系统，包括有系统级的设计工具，使仿真、综合等高度自动化； 第四代：正在研制面向VDSM + System-On-a-Chip的新一代CAD系统，正逆向设计相结合的设计集成系统（DI- design integrated）。 代表产品 1、全线产品 PC：Tanner pro；Workstation：Cadence 2、专用产品 Analog：Spice(H-spice、P-spice) DigitalLogic：Modelsim Process：Suprem DeviceElectrical：Medici 教育CAD市场 代表产品 Synopsys Viewlogic(Workview office) 产品平台 代表产品 Workstation： Cadence, synopsys PC：Tanner pro, Workview office Both：Hspice 人工设计和CAD 人工设计的周期以人年为单位 人工设计着重局部优化 计算机CAD着重全局优化 现在普遍采用人机交