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第一部分集成电路的版图 1

第一章　集成电路的版图及其生成 1

目录 1

1.1本书的版图描述 2

1.1.1点的描述 2

1.1.2版图描述 4

1.1.3各层的简单观察 4

1.1.4复合版图 5

1.1.5版图变量和位移 5

1.2考虑NMOS介体 6

1.2.2基色及它们间的相互作用 7

1.2.3最小尺寸和最小间距 7

1.2.1单位和简单设计规则 7

1.2.4设计规则在硅编译方面的微小作用 8

1.2.5硅领域中另外的能力 9

1.2.6更简明的表示法和程序设计语言 10

1.3基本组件：一种硅机器语言 11

1.3.1反相器 11

1.3.2一个反相器的电特性 12

1.3.3反相器的版图 14

1.3.4反相器的变种：NAND门 17

1.3.5反相器的另一变种：NOR门 20

1.3.6 NAND门与NOR门的比较 21

1.3.7从冠军NOR门到可编程序逻辑阵列 22

1.4象晶体那样形成的版图的效率 24

1.4.1连线情况 26

1.4.3可编程序逻辑阵列的核心：可编程序NOR平面 27

1.4.2多重晶体 27

第二章　版图的表现与分析和其它信息 35

2.1计算的三个R 35

2.1.1表现的作用 36

2.1.2什么是一个好的表现？ 36

2.1.3综合的表达式与表现相分离 37

2.1.4一种推荐的版图表现 37

2.1.5版图描述和表现之间的差别 38

2.1.6检查表现的实体 38

2.2.1表现的阐明：数据类型和实体 39

2.2.2主要的五种数据类型 39

2.2数据类型：表现的核心 39

2.2.3数据类型结构1：串（Strings），数组（Arrays），表（Lists） 43

2.2.4数据类型结构2：记录或笛卡儿积 46

2.2.5关于BOX和POLYGON以及表现的作用的进一步说明 49

2.2.6版图最小边界框（MBB）的作用 50

2.2.7多边形的MBB与框的集合 51

2.2.8嵌套类型表达式：多笔绘图仪的一个例子 56

2.3版图类型和可变类型 59

2.3.1类型结构3：变量，一种必要的不确定性 59

2.3.2 LAYOUT类型 63

2.3.3版图分析示例 65

2.4版图的一般取向 69

2.4.1 类型LAYOUT的修改及其适应矩阵的有关函数 73

2.5.1适应更多的绘图仪和集成电路制造 77

2.5过程类型和广义绘图 77

2.5.2类型结构符4：过程或者动词 78

2.5.3普遍化的PLOT过程 82

2.5.4版图制造 83

2.6版图的其它表现 87

2.6.1线性表现的巨大耗费 88

2.6.2执行时间的耗费 88

2.6.3存储空间的耗费 89

2.6.4存储空间共享和版图的规则性 89

2.6.5数据共享的例子：4K RAM 89

2.6.6数据共享和分析的耗费 91

2.6.7时间领域的数据共享 92

2.6.8将MBB计算从分析转变为综合 92

2.6.9磁盘使用：引入LAYOUT的SWAPPABLE操作符 98

2.6.10线性表现与递归表现的比较 101

2.7交互式的图形：关于版图分析的更多的例子 102

2.7.1交互式图形编辑器概述 102

2.7.2目标的初始建立 102

2.7.3审视参数及其规定 104

2.7.4选择过程 108

2.7.5修改操作符 116

2.7.6不断提供给用户信息 117

2.7.7在交互式图形中的颜色 118

2.7.8“线”多边形的一个简便的规定 118

2.7.9交互式图形之优劣 122

3.1同步逻辑的概述和基本语义学 126

第三章　同步逻辑语言：一种行为描述 126

第二部分集成电路的行为 126

3.1.1二类方程式：“＝”与“=next”的比较 130

3.1.2计算中的时域提供了矛盾的容限 131

3.1.3毛刺：竞态或矛盾的微妙形式 132

3.1.4“=next”方程式是如何抑制竞态条件和毛刺的 134

3.1.5硅中单元存储器的实现 136

3.2使同步逻辑语言形式化 138

3.2.1同步逻辑的数据类型和操作符 139

3.2.2数据类型SIGNAL 141

3.2.3目标与源数据的比较：ICL中的“@”操作符 142

3.2.4对SIGNAL的操作 149

3.2.5关于SIGNAL_EXPR和EQUATION的操作 151

3.3同步逻辑模拟 152

3.3.1 EQUATION和求值的次序 153

3.3.2 SIMULATE过程 161

3.3.3为SIMULATE规定INPUT、OUTPUT和DONE参数 163

3.3.4小结 169

第四章　用可编程序逻辑阵列实现同步逻辑 170

4.1 SIGNAL_EXPR的分离形式 170

4.1.1利用NOR_PLANE和反相器实现DF 172

4.1.2从SIGNAL_EXPR到分离形式的翻译 174

4.1.3一个宽松的结尾：在DF_EXPR和SIGNAL_EXPR中表示TRUE 179

4.1.4一种可能的不需代价的优化方法 181

4.2从EQUATIONS到PLA_LOGIC 182

4.2.1翻译 184

4.2.2符号的和工作的PLA 187

4.2.3更仔细地考察工作的PLA 188

4.2.4嗣后内容简介 192

第五章　经过组织的同步逻辑 194

5.1组织了的、或层次式的功能描述 194

5.1.1同步逻辑的组织化的描述：LOGIC_CELL 195

5.2所有的LOGIC_CELL符号，类型NAME和链操作符 200

5.2.1类型NAME和名称的形成 200

5.2.2利用NAME从LOGIC_CELL提取接口信号 201

5.2.3链或阵列操作符 202

5.2.4 NAME和子LOGIC_CELL 203

5.2.5对于完全LOGIC_CELL描述语言所必要的细小语法规则 204

5.3一个完好的LOGIC_CELL的必要和充分条件 212

5.3.1关于LOGIC_CELL完好性的另一个条件 215

5.3.2朝着从LOGIC_CELL到版图的翻译 224

第三部分硅编译 225

第六章　版图和逻辑之间的结合 225

6.1版图CELL：规约和表现 226

6.1.1 PORT数据类型 227

6.1.2版图CELL数据类型 228

6.1.3规约1和2：端口排序 229

6.1.4规约3：内部的端口 229

6.1.5例子 230

6.1.6 CELL的基本代数 240

6.1.7更仔细地看一下规约 243

6.1.8用于我们编译器的CELL规约 246

6.2“单边”单元的聚合 248

6.2.1颜色变化 249

6.2.2关于端口的应用操作符 250

6.2.3封闭电源 251

6.2.4 CELL集合的布局 253

6.2.5完成单边单元的聚合 255

6.2.6从LOGIC-CELL到版图CELL的翻译 264

6.2.7例：计数器的一个十分递归的实现 265

6.3硅汇编程序和可工作PLA的概述 267

6.3.1细小单元 269

6.3.2细小单元的规约 270

6.3.3“微型”（micro）布线：单元对接和TOWER操作符 270

6.3.4关于单元的垂直列的策略 272

6.3.5影响SIGNAL的一个强有力的聚合操作符 273

6.3.6灵活的NOR门单元的高层次描述 274

6.3.7电源布线 275

6.3.8“硅震动”（silicon Quakes），应力和故障线 277

6.3.9 PLA的结构 284

6.3.10二维的硬化 286

第七章　重新组织的逻辑及其对版图的影响 291

7.1 LOGIC_CELL最优化：消除“无关紧要”的方程式 291

7.1.1逻辑变量的处理：INDIRECT和FRESH 292

7.1.2设置一个SIGNAL的INDIRECT字段 294

7.1.3从一个LOGIC_CELL消除无关紧要的方程式 295

7.2接口考虑：在FRESH中的STANDARDIZE操作符 301

7.2.1另一种最优化：MINIMIZE_OUTPUTS 305

7.2.2另一个最优化：消除不为时钟控制的方程式 308

7.3层次式编辑操作 313

7.3.1基本的编辑操作符 313

7.3.2PURE_CLOCK操作符的作用 319

7.3.3电性能和PURE_CLOCK操作符 322

7.4编辑操作应用的局部化 324

7.4.1例：编辑弱光器LOGIC_CELL 334

第八章　更紧密的单元聚合：四边单元 346

8.1 为什么还要考虑四边单元：互连的动力学 347

8.2 四边单元的规约和“顶角”（corners）的引入 348

8.2.1关于所有单元聚合的一般策略 349

8.2.2顶角：通信需要的一种表现 352

8.3四边单元聚合的总的程序结构 354

8.3.1ABUT操作符；最低级的聚合操作符 355

8.3.2与ROUTE一起应用ABUT以获得PACK的效果 357

8.4 ROUTE操作符 358

8.4.1 ROUTE的扫描线的实现 361

8.4.2完全互连的保证 367

8.5 CONS：单元对的完全聚合 368

8.5.1 CONS有若干选择 369

8.5.2 CONS的两个作用 371

8.5.3 CONS读入四个参数 371

8.6 CELL4：在四边单元中的LOGIC_CELL的实现 373

8.7满足最后一组外部需要 377

8.8通过引入压焊块的最后完成 380

9.1 电阻、电容和时间 385

第九章　电学模型 385

9.1.1 一个语义的类型区别：PRIVATE类型结构 387

9.1.2类型TIME 389

9.2电岛的模型：类型LOAD 390

9.2.1 电岛的简化模型 391

9.2.2每个LOAD造成一个延迟时间 393

9.2.3将LOAD连接在一起 394

9.3逻辑的依赖关系：类型NODE 397

9.3.1将电学模型结合到版图CELL类型 399

9.3.2CELL对接过程 404

9.4时钟模型 419

9.4.1时钟“人为地”依赖于别的信号 420

9.4.2 CELL中的时钟 423

9.5.1连接相应的PORT 425

9.5对接过程使得电学模型扩展 425

9.5.2连接时钟 426

9.5.3由于对接而隔离的NODE 426

9.5.4 ABUT中的最后步骤 428

9.6递归的电性能上的简化 429

9.6.1在DEPENDENCIES上的FRESH发生的简化 430

9.6.2完全多数的依赖关系FRESH操作符和压缩 433

9.6.3还有一个细节：关于CLOCKS的COMPACT 435

9.6.4简化的完整性 436

9.6.5报告一个芯片的电性能 441

9.6.6一些结果 445

后记 447

参考文献 450