{RT}SOC/ASIC设计、验证和测试方法学-沈理 中山大学出版社 9787306026 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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沈理 著

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• 沈理
• 中山大学出版社

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出版社： 中山大学出版社

ISBN：9787306026828

商品编码：29748481141

包装：平装

出版时间：2006-03-01

图书基本信息
图书名称	SOC/ASIC设计、验证和测试方法学	作者	沈理
定价	35.00元	出版社	中山大学出版社
ISBN	9787306026828	出版日期	2006-03-01
字数		页码
版次	1	装帧	平装

内容简介

本书阐述设计系统芯片(SOC)所需的新的设计、验证和测试方法学，其基本原理同样适合于超大规模专用集成电路芯片(ASIC)的设计。 本书分两大部分：部分为1～5章，是本书方法学的主要内容；第二部分为6，7章，介绍实际的电子设计自动化(EDA)工具和设计环境。章简述集成电路的发展，介绍国际半导体技术路线图，以及SOC设计所面临的挑战。第2章阐述SOC设计方法学，包括SOC的模型、设计分层，介绍设计重用和虚拟插座接口技术。第3章阐述SOC／ASIC验证方法学，包括功能验证、等价验证、静态分析验证、物理验证等。第4章阐述SOC／ASIC测试方法学，介绍集成电路测试技术和可测试性设计方法。第5章介绍设计集成电路常用的硬件描述语言及其新发展，包括SystemC，SystemVeri—log，OpenVera等语言。第6章介绍synopsys公司的EDA系统，以及相应的IC设计和验证方法学。第7章给出一个Philips S0C设计平台的实例。 本书主要是面向进入IC设计领域工作的科技人员、相关专业大学生和研究生，以及对高新技术有兴趣、需要更新知识的人群。

作者简介

沈理，男，1937年10月出生，浙江省人。1959年毕业于浙江大学电机工程系，并进入中国科学院计算技术研究所工作。研究员，博士生导师。 从事计算机学科领域的研究工作。早期曾参加我国台大型电子管计算机——104机的研究工作，以及多台计算机的电路研究和体系结构设

目录

章 绪论 1.1 集成电路工业发展里程碑 1.2 半导体技术发展路线图 1.3 集成电路设计驱动 1.4 soc设计挑战 参考文献 第2章 SOC设计 2.1 SOC模型 2.2 SOC设计分层 2.3 SOC系统设计 2.4 SOC硬件设计 2.5 SOC设计重用技术 2.6 S0c设计方法学 参考文献 第3章 SOC／ASIC验证 3.1 验证技术概述 3.2 模拟 3.3 验证测试程序自动化 3.4 Lint检验 3.5 静态时序分析 3.6 形式等价检验 3.7 形式模型检验 3.8 定理证明验证 3.9 断言验证 3.10 集成电路设计的验证方法学 参考文献 第4章 SOC／ASIC测试 4.1 测试技术概述 4.2 故障模拟 4.3 自动测试向量生成 4.4 电流测试 4.5 存储器测试 4.6 可测试性设计技术 4.7 扫描设计 4.8 边界扫描设计 4.9 内建自测试(BIST) 4.10 存储器的可测试性设计 4.11 SOC的可测试性设计 4.12 可调试性设计 4.13 可制造性设计和可维护性设计 4.14 集成电路的测试方法学 参考文献 第5章 集成电路设计语言 第6章 Synopsys EDA系统 第7章 SOC设计平台实例——Philips Nexperia-DVP 附录 英文缩写词

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文摘

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序言

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【RT】SOC/ASIC设计、验证和测试方法学 作者：沈理 出版社：中山大学出版社 ISBN：9787306026 图书简介 随着电子技术的飞速发展，系统级芯片（SoC）和专用集成电路（ASIC）已成为现代电子产品不可或缺的核心组件。它们集成了复杂的硬件和软件功能，为高性能、低功耗和小型化的电子设备提供了可能。从智能手机、个人电脑到汽车电子、医疗设备乃至航空航天领域，SoC和ASIC的设计、验证和测试都面临着前所未有的挑战。 本书旨在为读者提供一个全面、系统且深入的SoC/ASIC设计、验证和测试方法学指导。作者沈理教授凭借其深厚的学术造诣和丰富的业界实践经验，将复杂的概念和技术以清晰易懂的方式呈现，帮助读者掌握从概念到成品的全过程关键技能。本书不仅适合电子工程、计算机科学等相关专业的在校学生，也为从事SoC/ASIC设计、验证和测试的工程师提供了一份宝贵的参考资料。 核心内容概述 第一部分：SoC/ASIC设计基础与流程 本部分将从最基础的层面出发，为读者构建坚实的理论基础。 集成电路设计概述： 介绍集成电路（IC）的基本概念，包括摩尔定律的演进，以及IC设计在整个电子产业链中的地位。重点阐述数字集成电路与模拟集成电路的区别与联系，以及它们在SoC/ASIC设计中的作用。 SoC与ASIC的定义与演进： 详细解释SoC（System-on-Chip）和ASIC（Application-Specific Integrated Circuit）的定义、特点、优势与劣势。追溯其发展历程，探讨不同时期技术革新对SoC/ASIC设计理念和方法的影响，例如从分立元件到FPGA，再到如今高度集成的SoC。 设计流程与方法学： 深入剖析SoC/ASIC设计的一般流程，从需求分析、系统架构设计、RTL（Register Transfer Level）编码、逻辑综合、物理设计，到最终的流片（Tape-out）和封装。强调敏捷开发、模块化设计、IP（Intellectual Property）复用等现代设计思想在流程中的应用。 硬件描述语言（HDL）： 重点介绍Verilog和VHDL这两种主流的硬件描述语言。从基本语法、数据类型、行为建模、结构建模到面向综合的编码风格，进行详细讲解。通过丰富的实例，帮助读者掌握如何使用HDL来描述数字电路的功能和结构。 设计自动化工具（EDA）： 介绍SoC/ASIC设计中常用的EDA工具，包括逻辑综合工具（如Synopsys Design Compiler, Cadence Genus）、布局布线工具（如Synopsys IC Compiler, Cadence Innovus）、仿真器（如Synopsys VCS, Cadence Xcelium, Mentor Graphics QuestaSim）等。阐述这些工具在设计流程中的具体作用和工作原理。 第二部分：SoC/ASIC设计中的关键技术 本部分将聚焦于SoC/ASIC设计中一些核心且复杂的技术环节。 微处理器/微控制器架构： 探讨不同类型的处理器架构，如RISC-V、ARM等，以及它们在SoC设计中的应用。理解指令集架构（ISA）、流水线（Pipeline）、缓存（Cache）等核心概念，以及如何根据应用需求选择合适的处理器。 总线与互连技术： 详细介绍SoC内部不同模块之间进行通信的各种总线和互连技术，如AXI（Advanced eXtensible Interface）、AHB（Advanced High-performance Bus）、APB（Advanced Peripheral Bus）等AMBA（Advanced Microcontroller Bus Architecture）协议。分析不同协议的特点、适用场景以及设计注意事项。 IP核的集成与管理： 阐述IP核在SoC设计中的重要性，包括IP核的分类（如处理器IP、接口IP、外设IP等）、IP核的选型、集成以及IP核管理流程。强调IP核复用如何加速设计周期和降低开发成本。 低功耗设计技术： 随着移动设备和物联网设备的普及，低功耗设计成为SoC/ASIC设计中的关键挑战。本部分将介绍各种低功耗设计技术，包括时钟门控（Clock Gating）、电源门控（Power Gating）、动态电压频率调整（DVFS）、多电压域设计等，以及相关的EDA工具支持。 时钟与复位设计： 深入探讨时钟树综合（CTS）、时钟域交叉（CDC）处理、多时钟域设计等复杂问题。详细讲解复位信号的设计、同步复位与异步复位、复位序列等，确保电路的稳定工作。 异步电路设计： 介绍异步电路设计的概念、优势（如低功耗、抗时序违例）以及挑战。阐述异步握手协议、异步控制逻辑等，为读者提供不同于同步设计的思路。 第三部分：SoC/ASIC的验证策略与方法 设计完成只是成功的一部分，充分的验证是确保SoC/ASIC功能正确性和可靠性的基石。 验证的重要性与挑战： 强调验证在SoC/ASIC开发周期中的关键地位，以及随着芯片复杂度增加，验证工作量呈指数级增长的挑战。 验证流程与层次： 介绍从单元级验证、集成级验证到系统级验证的整个验证流程。讲解仿真（Simulation）、形式验证（Formal Verification）等不同验证方法在不同层次的应用。 验证环境的搭建： 重点讲解如何搭建高效的验证环境。包括测试平台（Testbench）的设计、事务级模型（TLM）、检查器（Checker）、覆盖率收集（Coverage Collection）等关键要素。 测试激励的设计： 探讨随机测试（Random Testing）、定向测试（Directed Testing）、场景驱动测试（Scenario-based Testing）等多种测试激励生成方法。介绍如何设计能够覆盖各种边界条件和异常情况的测试用例。 覆盖率驱动验证： 深入阐述覆盖率（Coverage）的概念，包括功能覆盖率（Functional Coverage）、代码覆盖率（Code Coverage）等。强调覆盖率驱动验证的重要性，以及如何利用覆盖率来指导验证工作，发现潜在的遗漏。 形式验证技术： 介绍形式验证的基本原理，包括模型检查（Model Checking）、等价性检查（Equivalence Checking）等。讲解形式验证在加速验证进程、发现难以通过仿真发现的深层次错误方面的优势。 验证语言与框架： 介绍SystemVerilog等增强型验证语言，以及UVM（Universal Verification Methodology）等业界标准的验证方法学框架。讲解如何利用这些工具和框架来构建可重用、可扩展的验证环境。 第四部分：SoC/ASIC的测试方法与可靠性 即使经过严格的验证，最终的物理芯片也需要经过全面的测试，以确保其满足质量标准。 测试的重要性与类型： 阐述产品测试、生产测试、可靠性测试等不同类型测试的目的。解释为什么验证和测试是不同的，以及它们各自扮演的角色。 测试向量的生成： 介绍如何从验证阶段导出测试向量，以及针对生产测试，如何优化测试向量以提高测试效率和故障覆盖率。 DFT（Design for Testability）技术： 详细讲解DFT技术，包括扫描链（Scan Chain）、边界扫描（Boundary Scan）、内建自测试（BIST）等。阐述DFT如何简化和自动化芯片测试过程，降低测试成本。 故障模型与故障覆盖率： 介绍常见的硬件故障模型，如短路（Stuck-at Fault）、开路（Open Fault）等。讲解如何度量测试的有效性，即故障覆盖率（Fault Coverage）。 ATPG（Automatic Test Pattern Generation）工具： 介绍ATPG工具的工作原理，以及如何利用这些工具来自动生成覆盖各种故障模型的测试向量。 片上测量（On-Chip Measurement）技术： 探讨在芯片内部进行实时测量的技术，如内置逻辑分析仪（Integrated Logic Analyzer）、性能计数器（Performance Counters）等，它们在调试和性能分析中的作用。 芯片可靠性与良率： 讨论影响芯片可靠性的因素，如工艺缺陷、环境应力等。介绍良率（Yield）的概念，以及如何通过设计和测试手段来提高芯片的良率和可靠性。 结论 《【RT】SOC/ASIC设计、验证和测试方法学》不仅仅是一本技术手册，更是一本系统性的指导书，它引导读者从宏观的设计流程到微观的技术细节，逐步深入地理解SoC/ASIC开发的各个环节。通过对书中理论知识的学习和实践，读者将能够： 掌握SoC/ASIC设计的完整流程和关键技术。 精通现代验证方法学，构建高效的验证环境。 理解并应用DFT等测试技术，确保芯片的质量和可靠性。 熟练运用EDA工具，提高设计和验证的效率。 培养解决复杂工程问题的能力，应对SoC/ASIC开发中的挑战。 本书融合了理论深度与实践指导，力求为读者在日益激进的SoC/ASIC技术浪潮中提供坚实的理论支撑和切实可行的实践指导，是每一位投身于集成电路设计与开发领域的专业人士不可多得的参考。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计给我留下了深刻的印象，那种沉稳又不失科技感的色调，配合着清晰的字体排版，让人一眼就能感受到内容的分量。它不像那些追求花哨效果的书籍，而是散发出一种脚踏实地的专业气息。从书脊上印着的出版社信息和书号来看，就知道这绝对是经过精心策划和编辑的出版物，不是那种仓促上架的草稿集。我特别留意了一下作者的名字，沈理，中山大学出版社的出品，这本身就是质量的一个有力保证。我期待着翻开这本书，希望能看到一个系统、深入的知识体系，而不是零散的知识点堆砌。现在的电子设计领域发展迅猛，知识更新速度极快，所以一本好的教材或参考书，其内容的深度和广度就显得尤为重要。我希望它能覆盖从基础理论到前沿应用的完整链条，让读者在阅读过程中，能够构建起一个坚实的技术框架，而不是学完就忘的碎片信息。光是这份沉甸甸的质感，就已经成功地吸引了我，让我对即将展开的阅读旅程充满了期待与敬畏。

评分☆☆☆☆☆

我最近在尝试梳理我过去几年在SoC/ASIC项目中学到的一些零散经验，总感觉缺少一个统一的理论指导和实践框架来串联。这本书的出现，恰逢其时，它似乎提供了一个完美的参照系。我尤其关注那些关于“方法学”的描述，这比单纯的技术手册更有价值。方法学代表了一种思维方式，一种解决复杂问题的系统性路径。例如，在验证领域，如何从一开始就规划好覆盖率目标，如何有效地集成形式验证和仿真验证，这些都不是一蹴而就的，需要方法论的指导。我希望这本书能详细阐述不同阶段的最佳实践，比如设计实现的早期阶段，如何通过高层次的抽象来降低复杂度，以及在流片前的测试环节，如何设计出能够最大程度暴露潜在缺陷的测试向量。如果它能深入剖析业界主流的EDA工具链是如何支持这些方法学的，那就更棒了，因为脱离工具的理论指导往往是空泛的。这本书的厚度已经暗示了其内容的详实程度，这正是我所需要的，细致入微的解析，而不是走马观花的概述。

评分☆☆☆☆☆

作为一个在行业内摸爬滚打了一段时间的工程师，我深知理论学习和实际项目之间的鸿沟。很多教科书上的知识点在实际的工程项目中往往难以直接落地，需要大量的“经验转化”。因此，我非常看重这本书在“实践性”上的体现。我希望看到的是，它不仅仅是罗列了各种标准和算法，而是能够提供大量的、具有代表性的案例分析。比如，一个典型的低功耗设计流程中，如何权衡性能、面积和功耗（PPA）的优化策略，书中的论述是否能与实际设计中的权衡取舍相吻合。更进一步，如果能涉及一些当前新兴的设计挑战，比如对AI加速器或高带宽内存接口的设计与验证难度，并提供对应的解决方案思路，那就更具前瞻性了。对于“测试”这一环，我期望它能超越传统的BIST（内建自测试），触及到更复杂的系统级测试和故障注入机制。只有当书中的内容能够有效地弥合理论与工程实践之间的差距时，它才真正称得上是一本实用的宝典。

评分☆☆☆☆☆

从排版和装帧上来看，这本书给我的感觉是极其严谨的。内页的纸张质感不错，即便是长时间阅读，眼睛的疲劳感也相对较轻。这对于一本技术专著来说非常重要，因为深度阅读往往需要耗费大量的时间和精力。我注意到章节间的逻辑过渡似乎非常平滑，这表明作者在构建知识体系时下了很大的功夫，力求让读者能够跟随作者的思路，一步步深入到复杂的课题中去。这种结构化的学习体验，远胜过那些章节之间关联性不强的资料汇编。我尤其关注那些可能涉及数学推导和形式化描述的部分，希望这些内容能够清晰、准确，并且配有足够的图示或流程图来辅助理解。毕竟，ASIC和SoC的设计是高度依赖于数学和逻辑的学科，任何模糊不清的表达都可能在后续的实现中引发灾难性的后果。一本好的技术书籍，其表达的精确性本身就是一种专业素养的体现。

评分☆☆☆☆☆

我对这本著作的期待，已经超出了单纯的技术学习范畴，它更像是对一个领域先进思想的系统性梳理和传承。在当前技术迭代如此之快的时代，能够拥有一本由资深专家撰写的、涵盖了“设计、验证、测试”全生命周期的综合性著作，是非常幸运的。这不仅能帮助我们这些从业者巩固基础，更能启发我们在面对未来更复杂的系统集成挑战时，能够站在一个更高的维度去思考问题，构建更具鲁棒性和可维护性的系统。它代表了一种工业界的沉淀和智慧的结晶。我希望它能够成为我案头必备的参考书，每当遇到棘手的工程难题时，都能从中找到启发和指引。这本书的价值，不在于它能告诉我某个具体问题的答案，而在于它能教会我如何系统地、科学地去寻找和构建那个答案。这种方法论的价值是超越单一技术点的，具有长远的指导意义。