超大规模集成电路互连线分析与综合PDF电子书下载

第1章 引言 1

1.1 概述 1

1.2 本书的结构 2

1.2.1 建模和分析 2

1.2.2 综合 3

第2章 互连线模型 5

2.1 工艺发展趋势 5

2.2 器件和互连线的尺寸缩小 6

2.2.1 时序 8

2.2.2 噪声 9

2.2.3 功耗 10

2.2.4 可靠性 11

2.3 互连线模型 11

2.3.1 电阻元件 12

2.3.2 电容元件 12

2.3.3 电感元件 13

2.3.4 RC模型 14

2.3.5 RLC模型 17

2.4 电容耦合的影响 23

2.4.1 阶跃输入的输出响应 25

2.4.2 斜坡输入的输出响应 30

2.5 电感耦合的影响 31

2.6 传输线模型 35

2.7 功耗 36

2.8 互连线的可靠性 36

参考文献 39

第3章 器件模型 41

3.1 引言 41

3.2 器件的I-V特性 41

3.3 器件模型的一般形式 43

3.4 器件模型的显式表达式 44

3.5 使用查找表描述的器件模型 45

3.6 等效电容模型 48

参考文献 51

第4章 互连分析 53

4.1 引言 53

4.2 时域分析 54

4.2.1 RLC网络分析 54

4.2.2 RC网络分析 57

4.2.3 矩阵的性质 58

4.2.4 时域响应 58

4.3 S域分析 59

4.4 通过矩阵近似进行电路约简 62

4.5 使用分量匹配法进行分析 72

4.5.1 分量的概念 73

4.5.2 使用中心分量进行延迟估计 74

4.5.3 Padé近似 76

4.5.4 使用互连树推导分量公式 81

4.5.5 Padé近似和PVL矩阵近似的联系 84

4.5.6 RLC和RC网络的电压-时间面积 84

4.5.7 斜坡输入的容性耦合输出 85

4.5.8 单个树结构的Elmore模型（一阶分量）分析 86

4.5.9 版图驱动的分析过程 89

4.5.10 RC树约简的π输出模型 90

4.6 传输线 91

4.6.1 阶跃输入响应 93

4.6.2 衰减、相移和特征阻抗 97

4.6.3 反射波和传递波 101

参考文献 103

第5章 电感和片上互连的感性耦合 107

5.1 引言 107

5.1.1 考虑片上电感的特殊性 110

5.1.2 高速脉冲的频谱和重要频率 114

5.1.3 电感计算 117

5.1.4 考虑趋肤效应和邻近效应的电阻计算 126

5.2 关于片上电感需考虑的问题 135

5.2.1 解决频变电阻和电感带来的问题 136

5.2.2 最差情况和电感对延迟和串扰的影响 143

5.2.3 什么时候需要考虑片上电感 153

5.3 考虑电感影响的芯片设计技术 160

5.3.1 专门的地线 160

5.3.2 差分信号 162

5.3.3 缓冲器插入 162

5.3.4 劈线 168

5.3.5 端接 170

5.3.6 连续的电源／地平板 174

5.4 总结 175

参考文献 175

第6章 综合技术：回顾与静态结构优化 181

6.1 引言 181

6.2 互连线综合回顾 182

6.2.1 延迟估计 182

6.2.2 设计空间 184

6.2.3 问题描述 186

6.2.4 变尺度系数 188

6.2.5 延迟估计误差 189

6.3 静态布线结构的优化 190

6.3.1 通用定义 191

6.3.2 描述 191

6.3.3 算法框架 193

6.3.4 最大化需求到达时间 194

6.3.5 时延约束的总电容最小化 199

6.3.6 考虑信号偏差 204

6.4 总结、讨论及进一步的工作 211

6.5 习题 212

参考文献 213

第7章 全局布线结构综合 215

7.1 引言 215

7.2 背景与回顾 215

7.3 预备知识 218

7.3.1 延迟模型 218

7.3.2 图、树及其配置 219

7.4 寻找高质量的漏点配置 221

7.4.1 层次式构造和重新设计 222

7.4.2 遍历长度最短化 223

7.5 为一种给定配置构造树 225

7.5.1 回顾 226

7.5.2 基于面积最小的布线：P-TreeA算法 228

7.5.3 基于性能的布线：P-TreeAT算法 230

7.5.4 复杂性 234

7.5.5 cq-集大小的启发式限制 235

7.6 实验 235

7.7 总结与讨论 242

7.7.1 加速技术与类P-Tree算法 242

7.7.2 通用化延迟模型 245

7.8 课后阅读 245

7.9 习题 245

参考文献 246

第8章 多源线网的优化 249

8.1 引言 249

8.2 预备知识与描述 251

8.3 ELMORE模型下的ARD（T）线性计算时间 254

8.4 转换器插入算法 256

8.4.1 一个例子 257

8.4.2 解的表征 259

8.4.3 PWL操作 259

8.4.4 解域 260

8.4.5 全局算法 262

8.4.6 讨论 265

8.5 总结、讨论与课后阅读 266

8.6 习题 267

参考文献 267

第9章 时延驱动的迷宫布线 269

9.1 引言 269

9.2 假设 270

9.3 描述 271

9.4 算法 273

9.4.1 域 273

9.4.2 一种漏到源的无缓冲器约束的迷宫布线 274

9.5 设置标记的逐步求精技术 275

9.6 例子 277

9.7 描述9.2的算法 281

9.8 结合缓冲器插入 282

9.9 复杂性 283

9.10 总结与讨论 284

9.11 习题 286

参考文献 287

术语表 289