集成电路EDA与验证技术

本书介绍了集成电路设计的相关知识和主要EDA工具的使用方法，即从晶体管的模型开始扩展至集成电路设计中的相关知识，同时对集成电路的主要EDA厂商及其主流工具进行了介绍。其中，在模拟集成电路EDA工具部分，结合原理图编辑、模拟电路各种功能仿真、版图设计以及验证等各个流程，介绍了电路设计及仿真工具Cadence Spectre、版图设计工具Cadence Virtuoso、版图验证及参数提取工具MentorCalibre等；在数字集成电路EDA工具方面，先介绍了硬件描述语言Verilog-HDL，然后介绍了RTL仿真工具Modelsim和逻辑综合工具Design Compiler的使用，对逻辑综合中的主要流程、基本约束等进行了设计示范，*后介绍了数字后端版图工具IC Compiler和Encounter。书中主要设计步骤都配有相应的实例进行说明。

本书可作为微电子与固体电子学专业实验实践教材，也可作为相关专业技术人员的自学参考书。

集成电路发展到今天，晶体管的特征尺寸已经达到10?nm以下，单一芯片的晶体管数目达到几百亿的数量级，电路设计中的每一步工作完全依靠人工已经变得不切实际。集成电路EDA(电子设计自动化)技术很好地为设计者减轻了压力，让大规模集成电路设计成为了可能。采用集成电路EDA技术不但可以提高集成电路设计的能力，而且在集成电路设计可靠性上也具有一定的保证。

本书介绍了集成电路设计的EDA工具及其验证技术，具有较强的实用性。全书内容共分8章。

第1章主要介绍MOSFET晶体管模型，包括基于电荷的MOSFET模型、基于电流的MOSFET模型、动态晶体管模型和非准静态晶体管模型。*后讨论了几种用于计算机仿真设计的MOSFET模型。

第2章概述了集成电路EDA技术，主要介绍了集成电路设计全定制和半定制流程、集成电路的主要EDA厂商及相应工具。

第3章介绍了模拟集成电路设计的Spectre工具，包括瞬态分析、直流分析和稳定性分析等各种电路分析方法，对配置文件、运行窗口、库文件管理等方面也进行了介绍，*后对原理图编辑方法进行了介绍，并且以一个设计实例对相应功能进行示范。

第4章主要介绍模拟集成电路版图设计方法与验证方法，在介绍完版图的基本设计规则后，讨论Cadence Virtuoso的使用方法，并详细讨论了模拟版图验证和提取工具Mentor Calibre的主要界面和操作，*后用实例进行说明。

第5章首先对数字集成电路设计进行概述，包括一些基本语法和规范，并举例说明组合逻辑电路和时序逻辑电路；之后对仿真工具Modelsim进行了总体说明，从Modelsim的特点应用到基本使用方法，再延伸到一些高级用法，不仅囊括了建立工程、建立仿真环境、启动仿真、观测仿真结果等基本内容，还包含了使用过程中的一些小技巧。

第6章主要对逻辑综合及综合工具Design Compiler进行了详细说明，包括TCL文件的撰写、设计配置、综合工艺库使用和基本的综合流程介绍；对综合后进行静态时序分析的方法进行了讨论，同时关注了各种约束，如输入输出约束、组合逻辑路径约束和设计环境约束等；*后以设计实例介绍整个综合流程。

第7章围绕Synopsys公司的产品ICC(IC Compiler)对数字集成电路的各物理实现流程进行介绍，并详细介绍了数据准备、布局布线、电源规划和时钟树综合等。

第8章重点介绍了Mentor 公司的Encounter工具。

本书由厦门理工学院副教授陈铖颖主持编纂。北方工业大学戴澜副教授、张晓波高级实验师，中科院微电子所张锋研究员为主要编著者，另外，中科院微电子所的王雷博士、中科院自动化所蒋银坪助理研究员、郭阳博士，华大九天软件有限公司梁曼工程师也参与了本书的编写工作。其中，陈铖颖完成了第1、3章的编写；第2章由张晓波编写，戴澜完成了第4、6、7章的编写，张锋完成了第5、8章的编写。

本书得到了国家自然科学基金项目(61704143)、福建省自然科学基金面上项目(2018J01566)、福建省本科高校一般教育教学改革研究项目(FBJG?20180270)、厦门理工学院教材建设基金资助项目的资助。在此表示感谢！

由于本书涉及知识面较广，加之时间仓促，编者水平有限，书中难免存在不足之处，恳请读者批评指正。另外，考虑到大家的使用习惯，书中一些电路图形符号未使用新的国际标准符号，特此说明。

编 者

2018年12月