EDA工具及设计实践  085402M05003H

学期:2020—2021学年(春)第二学期 | 课程属性:专业普及课 | 任课教师:梁利平,王志君,管武
授课时间: 星期五,第1、2、3 节
授课地点: 教一楼214
授课周次: 1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16
课程编号: 085402M05003H 课时: 48 学分: 3.00
课程属性: 专业普及课 主讲教师:梁利平,王志君,管武 助教:洪钦智
英文名称: EDA Tools and Design 召集人:

教学目的、要求

本课程为微电子学院研究生的专业普及课。本课程介绍了集成电路设计中使用的EDA工具,包括对当今业界主流的EDA设计方法学的具体讲解。本课程内容涵盖了集成电路前端设计、后端设计、验证、DFM等集成电路设计全流程中使用的EDA工具的使用。课程除了对工具的基本使用方法进行讲解,还将结合RSIC-V微处理器进行芯片系统的设计实践。通过该课程,让学生能掌握主流EDA工具的使用及集成电路设计的完整流程。

预修课程

数字集成电路设计

教 材

主要参考书:
CMOS集成电路EDA技术,戴澜,机械工业出版社
CMOS集成电路后端设计与实战,刘峰,机械工业出版社
Engineering the Complex SOC, Clayton M. Christensen, John Hennessy

主要内容

内容提要:
第一章	集成电路设计流程及EDA工具介绍
简要介绍集成电路设计发展史。介绍集成电路设计的全流程,包括集成电路前端设计,后端设计,验证,DFM等。概述集成电路设计流程中各类EDA工具所扮演的角色。
第二章	模拟及定制电路的设计流程和工具
介绍定制电路的主要设计流程,讲述如何利用hspice来进行关键电路的晶体管级电路设计和仿真。
第三章	数字集成电路RTL设计、仿真
以基本的数字电路为基础,讲述verilog语言的设计方法,强调verilog语言的编写规范。
第四章	数字集成电路的RTL综合和验证
介绍synopsys的电路综合工具,Design Compiler,结合verilog语言介绍DC如何将RTL语言映射成具体的门级电路,结合SDC介绍DC如何进行电路优化来满足设计需求。介绍基本的SDC语法,基于典型的芯片实现介绍常用的SDC编写例程,让学生在充分理解电路行为的基础上加强对SDC的认识。
第五章	集成电路的版图设计和验证(上、下)
介绍模拟及定制集成电路和数字集成电路的版图设计与验证。首先介绍模拟和定制集成电路版图设计基础、Cadence集成设计环境和Mentor Calibre版图验证工具;然后介绍数字集成电路从门级网表直到版图的整个流程和Synopsys ICC设计工具,包括合理的芯片布局,电源设计,标准单元的place,时钟网络的综合与优化,自动布局布线。
第六章	数字集成电路静态时序分析
介绍业界主流的静态时序分析工具,讲述STA的基础知识,介绍库单元的时序建模。详细讲解如何通过静态时序分析来验证设计在各个实现步骤中是否符合规定时序约束下的性能要求,并进一步讲解如何根据时序分析的结果,决定在不同实现步骤中进行时序性能改进。
第七章	系统建模方法
介绍系统建模基本方法,以具体实例讲解系统从设计、实现到验证的流程
第八章	RISC-V处理器简介(上、下)
介绍RISC处理器的基本架构,以RISC-V处理器基本指令集为基础介绍RISC处理器各个组成部分的特点,通过实例介绍RISC-V处理器的RTL实现方法。
第九章	RISC-V处理器的应用设计实践
作为课程作业,让学生补充完成一个基于RISC-V处理器从前端设计、验证、后端版图实现、STA的完整流程,让学生在实际项目中掌握整个电路设计能力与EDA工具的使用方法。

参考文献

主要参考书:
CMOS集成电路EDA技术,戴澜,机械工业出版社
CMOS集成电路后端设计与实战,刘峰,机械工业出版社
Engineering the Complex SOC, Clayton M. Christensen, John Hennessy