低功耗CMOS電路設計

內容概要

《低功耗CMOS電路設計》著重敘述低功耗電路設計，第一部分概述低功耗電子技術和深亞微米下體硅sOI技術的進展、CMOS納米技術中的漏電流及光互連技術等；第二部分闡述深亞微米設計模型、低功耗標準單元、低功耗超高速動態(tài)邏輯與運算電路，以及在結構、電路、器件的各個層面上的低功耗設計技術；第三部分主要針對CAD設計工具及低功耗設計流程進行闡述。本書的內容來自低功耗集成電路設計領域三十多位國際知名學者和專家的具體實踐，包括學術界與工業(yè)界多年來的研究設計成果與經(jīng)驗，所介紹的技術可以直接應用于產(chǎn)品設計。
《低功耗CMOS電路設計》可以作為微電子、電子科學與技術、集成電路等領域的研發(fā)、設計人員及工科院校相關專業(yè)師生的實用參考資料。本書由(瑞士)christian
Piguet主編。

作者簡介

Christian
Piguet，瑞士Nyon人，分別在1974年和1981年獲得洛桑聯(lián)邦瑞士大學(EPFL)的電子工程碩士與博士學位。
Piguet博士于1974年加入了瑞士納沙泰爾Centre Electronique Horloger
S.A.實驗室。主要研究鐘表業(yè)的CMOS數(shù)字集成電路和嵌入式低功耗微處理器，以及基于門陣列方法的CAD工具。他目前是納沙泰爾CSEM
Centre Suisse d'Electronique et de Microtechnique
S.A.實驗室超低功耗部門的負責人，并參與低功耗和高速CMOS集成電路的設計與管理。他的主要興趣包括低功耗微處理器與DSP、低功耗標準單元庫、門控時鐘和低功耗技術及異步設計。

書籍目錄

第1部分 概述
第1章 低功耗電子技術的發(fā)展歷史
 1.1 引言
 1.2 早期的計算機
 1.3 晶體管和集成電路
 1.4 低功耗消費類電子產(chǎn)品
 1.5 功耗的快速增加
 1.6 結論
 參考文獻
第2章 深亞微米下體硅技術與SOI技術的進展
 2.1 引言
 2.2 ITRS概述
 2.3 晶體管的飽和電流和亞閾值電流
 2.4 柵和其他隧道電流
 2.5 晶體管電氣參數(shù)的統(tǒng)計離差
 2.6 柵氧化層物理厚度和電氣厚度
 2.7 晶體管的新結構
 2.8 結論
 參考文獻
第3章 CMOS納米技術中的漏電流
 3.1 引言
 3.2 MOSFET器件的ILEAK構成
 3.3 尺寸縮放
 3.4 電路級
 3.5 結論
 參考文獻
第4章 微電子學、納電子學及電子學的未來
 4.1 引 言
 4.2 作為納電子器件的硅MOSFET
 4.3 硅MOSFET的最終極限
 4.4 硅MOSFET的應用極限
 4.5 硅MOSFET以外的晶體管
 4.6 FET以外的晶體管
 4.7 從微電子學到納電子學
 4.8 結論
 4.9 致謝
 參考文獻
第5章 片上光互連的高級研究
 5.1 互連問題
 5.2 自頂向下的互連設計
 5.3 信號通路中的無源光子器件
 5.4 用于信號轉換的有源器件
 5.5 轉換電路
 5.6 鍵合問題
 5.7 互連性能(光學系統(tǒng)與電學系統(tǒng)的比較)
 5.8 研究方向
 5.9 致 謝
 參考文獻
第2部分 低功耗電路
第6章 深亞微米工藝設計模型
 6.1 引 言
 6.2 電流模型
 6.3 描述性能所使用單位的定義
 6.4 在標準單元庫中的應用
 6.5 在低功耗設計中的應用
 6.6 結 論
 參考文獻
第7章 邏輯電路和標準單元
 7.1 引言
 7.2 邏輯族
 7.3 低功耗和標準單元庫
 7.4 對于特定應用的邏輯類型
 7.5 結論
 參考文獻
第8章 低功耗超高速動態(tài)邏輯電路
 8.1 引 言
 8.2 單相時鐘鎖存器和觸發(fā)器
 8.3 高通量CMOS電路技術
 8.4 快速有效的CMOS功能電路
 8.5 動態(tài)邏輯的前景
 8.6 結 論
 參考文獻
第9章 低功耗算法運算器
 9.1 引 言
 9.2 加 法
 9.3 乘 法
 9.4 其他運算器、數(shù)字系統(tǒng)和限制
 參考文獻
第10章 降低動態(tài)功耗的電路設計方法
 10.1 引 言
 10.2 動態(tài)功耗的形成
 10.3 電路結構的平行化
 10.4 改變固定電壓降低功耗技術
 10.5 不改變電路主體設計技術方法來降低電路的功耗
 10.6 改變電路主體結構的設計技術
 10.7 結 論
 參考文獻
第11章 低功耗設計中的硬件描述語言
 11.1 引 言
 11.2 基礎知識
 11.3 減少毛刺
 11.4 時鐘門控技術
 11.5 有限狀態(tài)機
 11.6 數(shù)據(jù)通路
 11.7 總線編碼
 11.8 結 論
 11.9 致 謝
 參考文獻
第12章 工作時鐘頻率在數(shù)GHZ下的系統(tǒng)設計
 12.1 引言
 12.2 連續(xù)系統(tǒng)中的時鐘設計注意事項
 12.3 異步系統(tǒng)
 12.4 全局異步一局部同步系統(tǒng)
 12.5 結 論
 參考文獻
第13章 減小漏電流的電路設計方法
 13.1 引言
 13.2 漏電流的組成
 13.3 邏輯電路設計中減小漏電流的技術
 13.4 時序設計技術
 13.5 運行狀態(tài)下閑置漏電流減小技術
 13.6 運行狀態(tài)時漏電流減小技術
 13.7 減小高速緩存中的漏電流技術
 參考文獻
第14章 SoC的低功耗和低電壓通信
 14.1 引 言
 14.2 互連線的基礎理論
 14.3 與互連線相關的功耗
 14.4 減小互連線功耗的辦法
 14.5 光互連線的分析
 14.6 結論
 參考文獻
第15章 絕熱與時鐘供電電路
 15.1 引言
 15.2 絕熱充電技術的原理
 15.3 實現(xiàn)問題
 15.4 結論
 參考文獻
第16章 用于基本低功耗邏輯的弱反型
 16.1 引言
 16.2 MOS弱反型區(qū)模型和假設
 16.3 靜態(tài)MOS反相器
 16.4 CMOS反相器的動態(tài)特性
 16.5 標準傳輸下反相器的特性
 16.6 進入中等反型區(qū)與強反型區(qū)的效應
 16.7 邏輯門和數(shù)值實例擴展
 16.8 實際考慮和條件限制
 16.9 結論
 參考文獻
第17章 低電壓下數(shù)字電路的魯棒性
 17.1 引言
 17.2 信號完整性
 17.3 可靠性
 17.4 結論
 17.5 致謝
 參考文獻
第3部分 低功耗設計的CAD工具
第18章 高級功耗估計與分析
 18.1 引言
 18.2 低功耗應用的通用設計流程
 18.3 系統(tǒng)級功耗分析
 18.4 算法級功耗估計與分析
 18.5 ORINOCO：一種算法級功耗估計工具
 18.6 結論
 參考文獻
第19章 高級功耗估計的功耗宏模型
 19.1 引言
 19.2 RTL功耗建模
 19.3 RTL功耗宏建模和估計
 19.4 現(xiàn)實設置的RTL功耗估計
 19.5 結論
 19.6 致謝
 參考文獻
第20章 Synopsys低功耗設計流程
 20.1 引 言
 20.2 時鐘門控
 20.3 寄存器級的自動時鐘門控
 20.4 操作數(shù)隔離
 20.5 邏輯優(yōu)化
 20.6 泄漏控制一一閾值管理
 20.7 電壓縮放
 20.8 建模基礎
 20.9 分析流程
 20.10 結論
 參考文獻
第21章 Magma低功耗流程
 21.1 引言
 21.2 功耗
 21.3 功耗分析
 21.4 功耗優(yōu)化
 21.5 供電軌分析
 21.6 電源網(wǎng)絡綜合
 21.7 結論
第22章 功耗敏感設計的時序設計流程
 22.1 引言
 22.2 設計流程概述
 22.3 用于功耗敏感設計的時序工具
 22.4 設計實例
 22.5 結論
 參考文獻

編輯推薦

《低功耗CMOS電路設計》著重敘述低功耗電路設計，包括工藝與器件、邏輯電路以及CAD設計工具三個方面的內容。在工藝器件方面，描述了低功耗電子學的歷史、深亞微米體硅SOI技術的進展、CMOS納米工藝中的漏電、納米電子學與未來發(fā)展趨勢、以及光互連技術；在低功耗電路方面，描述了深亞微米設計建模、低功耗標準單元、高速低功耗動態(tài)邏輯與運算電路、以及在結構、電路、器件的各個層面上的低功耗設計技術，包括時鐘、互連、弱反型超低功耗設計和絕熱電路；在低功耗CAD設計工具方面，描述了功耗模型與高層次功耗估計，國際上主要CAD公司的功耗設計工具以及低功耗設計流程。本書由(瑞士)christian Piguet主編。

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