大规模集成电路课件chap1

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VLSI设计基础电信学院微电子学系程军 Email:jcheng@http://www.77cn.com.cn

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参考书目：

教材：

陈贵灿等《大规模集成电路设计》高等教育出版社， 2005年7月； Behzad Razavi著，陈贵灿等译，《模拟CMOS集成电路设计》,西安交大出版社，2003年2月 John P. Uyemura著，周润德译，《超大规模集成电路与系统导论》,电子工业出版社，2004年1月 Jan M. Rabaey著，周润德等译，《数字集成电路-电路、系统与设计》,电子工业出版社，2004年10月 Sung-Mo Kang等著，王志功等译，《CMOS数字集成电路——分析与设计(第三版)》,电子工业出版社，2005年1月Chap1 P.3

参考书：

西安交通大学微电子学系

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本课程实验所用软件

模拟电路仿真器：

SPICE(Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis)

PSpice Hspice

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Chap1 P.4

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课程要求和内容

初步了解CMOS集成电路的一些基本概念：EDA、IC设计方法学、DSM/VDSM和SOC;了解CMOS集成电路的基本制造工艺、工艺流程，初步掌握CMOS集成电路的版图知识；掌握集成电路设计的一些基本EDA知识，SPICE仿真器的使用；掌握CMOS基本模拟电路的结构和原理，能够设计简单的CMOS模拟集成电路；掌握CMOS基本逻辑电路的结构和原理，能设计简单的CMOS数字电路；了解复杂CMOS数字系统的模块电路，包括加法器、乘法器、寄存器、计数器电路等；Chap1 P.5

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课程要求和内容(续)

周学时3,总计48学时；实验学时8,模拟电路设计；数字电路设计；平时成绩占20%(作业，课程实验);期末成绩占总成绩的80%;答疑时间另行安排、通知。

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Chap1 P.6

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第一章集成电路设计概论

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主要内容

集成电路(IC)发展

发展历史特点发展规律-摩尔定律

IC的分类 IC设计要求 EDA技术的发展 VLSI设计方法学——IC的层次化、结构化设计概念；深亚微米和纳米工艺对EDA技术的挑战； SOC设计方法；

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Chap1 P.8

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1.1集成电路(IC)的发展

Integrated Circuit的缩写；集成电路是指通过一系列工艺，在单片半导体材料上(硅或者砷化镓)加工出许多元器件 (有源和无源的),这些元器件按照一定要求连接起来，作为一个不可分割的整体执行某一特定的功能；集成电路是电路的单芯片实现；集成电路是微电子技术的核心；

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Chap1 P.9

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4004

8008

8080

8086

80286

80386

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Chap1 P.10

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80486

pentium

Pentium pro

Pentium IV

Pentium II

Pentium III安腾(Ita

nium ) Chap1 P.11

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4004

8008

8080 8086

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486

386

286

Chap1 P.12

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pentium

Pentium pro

Pentium II

Pentium III

Pentium IV northwood Pentium IV Willamette Chap1 P.13

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集成电路的发明

1952年 5月，英国科学家 G. W. A. Dummer第一次提出了集成电路的设想。 1958年以德克萨斯仪器公司(TI)的科学家基尔比(Clair Kilby)为首的研究小组研制出了世界上第一块集成电路，并于 1959年公布了该结果。

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Chap1 P.16

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集成电路的发明TI公司的Clair Kilby发明的

获得2000年Nobel物理奖

1958年世界上第一块集成电路：锗衬底上形成台面双极晶体管和电阻，总共12个器件，用超声焊接引线将器件连起来。

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Chap1 P.17

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Noyce发明的第一块单片集成电路

第一块将平面技术、照相腐蚀和布线技术结合的单片集成电路

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Chap1 P.18

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仙童(fairchild)半导体公司由左至右：戈登·摩尔(Gordon Moore)、谢尔顿·罗伯茨(Sheldon Roberts)、尤金·克莱尔(Eugene Kleiner)、罗伯特·诺依斯(Robert Noyce)、维克多·格里尼克 (Victor Grinich)、朱利亚斯·布兰克(Julius Blank)、金·赫尔尼(Jean Hoerni)和杰·拉斯特(Jay Last)

Steve Jobs:“仙童半导体公司就象个成熟了的蒲公英，你一吹它，这种创业精神的种子就随风四处飘扬了。”

Intel、AMD、National Semiconductor 1969年在森尼维尔举行的一次半导体工程师大会上， 400位与会者中，未曾在仙童公司工作过的还不到24人。

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Chap1 P.19