VLSI 复习题与思考题

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1、第一章“VLS工设计基础概述”复习题与思考题1.为什么CMOS（含BiCMOS）工艺成为VLSI主流工艺？其最大特点是什么？在微电子技术领域，集成电路的制造有两个主要的实现技术：双极技术与MOS技术。CMOS以其结构简单，集成度高，耗散功率小等优点，成为当今VLSI制造的主流技术。其最大特点是耗散功率小。2.双极工艺还有用武之地吗？双极技术是以NPN与PNP晶体管为基本元件，融合其他的集成元件构造集成电路的技术方法。双极器件以其速度高和驱动能力大，高频、低噪声等优良特性，在集成电路的设计制造领域，尤其是模拟集成电路的设计制造领域

2、，占有一席之地。但双极器件的耗散功率比较大，限制了它在VLSI系统中的应用。3.以你的体会，你认为集成电路设计师应具备哪些基本技术基础？设计者必须具备下列的技术基础：电路与逻辑没计技术基础，器件与工艺技术基础，版图设计技术基础和集成电路计算机辅助设计技术基础。除此之外，设计者还应具备对电路、逻辑、器件、工艺和版图的分析能力。4.简要说明描述集成电路技术水平5大指标的含义。当前国内和国际上集成电路产业在特征尺寸及晶园尺寸方面各达到什么水平？集成度是以一个IC芯片所包含的元件(晶体管或门/数)来衡量，特征尺寸特征尺寸定义为器件中最小

3、线条宽度(对MOS器件而言，通常指器件栅电极所决定的沟道长度的几何长度)，芯片面积大小，晶片直径大小，封装引脚数多少。国内：0.25μm,8英寸(20cm)，国际：0.13μm,12英寸(30cm)。5.微米级、亚微米级、深亚微米级各指什么尺寸，举例说明之。微米级(micro-M)（3μm、2μm［1985年］、1.5μm、1μm［1989年］）、亚微米级（submicro-SM）（0.7μm、0.5μm［1993年］）发展到深亚微米（deepsubmicro-DSM）（0.35μm［1997年］、0.25μm、0.18μm［2

4、001年］、0.13μm），超深亚微米或亚0.1μm［2005年］（verydeepsubmicro-VDSM）。6.简要说明深亚微米电路设计对设计流程的影响。在深亚微米级电路设计中的一个突出矛盾是时序问题。到了深亚微米水平，互连线的延迟将超过门延迟。要求在逻辑设计过程中引入物理设计阶段的数据；如何把布局布线工具、寄生参数提取工具的时序分析统计工具集成到逻辑综合中去。还有一个功耗问题必须考虑。总之是要求将前端设计和后端设计及测试融为一体。7.为什么说嵌入式SoC的设计代表了高科技的设计方法和软硬件系统？嵌入式SoC是集系统性能于

5、一块芯片上的系统组芯片，它通常含有一个或多个微处理器IP核（CPU），有时再增加一个或多个DSPIP核，以及多个或几十个的外围特殊功能模块，和一定规模的存储器（RAM，ROM）等。针对应用所需的性能将其设计集成在芯片上，而成为系统操作芯片。芯片的规模常常可以达到数百万门甚至上千万门以上，所以嵌入式SoC是满足应用的系统组成的集成电路产品。嵌入式SoC一方面要满足复杂的系统性能的需要，另一方面也要满足市场上日新月异的对新产品的需求，因此嵌入式SoC的设计代表了高科技的设计方法和软硬件系统258.IP的基本定义是什么？IP核即知识产

6、权产品是在集成电路设计中，IP特指可以通过知识产权贸易，在各设计公司间流通的完成特定功能的电路模块。9.分别说明硬IP、软IP、固IP的主要特征。硬IP，也是针对某一工艺完成的版图设计，并经过后仿真和投片验证。硬核已完成了全部的前端和后端设计，制造也已确定。它的特点是灵活性最小，知识产权的保护比较简单。软IP是包括逻辑描述、网表和不能物理实现的用于测试的文档(testbenchfile)方式存在的IP，是一段可综合的高级语言（用C语言或硬件描述语言完成）源程序，用于功能仿真。在进行电路设计时，可以改动IP的内部代码以适应不同的电

7、路需要，或者IP本身就带有各种可设置的参数来调整具体的功能。固核是一种介于软核和硬核之间的IP，通常以RTL代码和对应具体工艺网表的混合形式提供。固核既不是独立的，也不是固定的，它可根据用户要求进行修改，使它适合用于某种可实现的工艺过程。固核允许用户重新确定关键的性能参数。10.嵌入式IP核与通用IP模块各有什么特点？嵌入式IP核指可编程IP模块，主要是CPU与DSP，通用模块则包括存储器、存储控制器，通用接口电路，通用功能模块等。IP模块的这种划分，通常是基于商业方面的考虑，按业界的一般观点，提供嵌入式IP核的供应商有比较大的

8、利润空间，而且生存环境较好。11.分别说明CPU核与DSP核，存储器核、存储控制器核，通用接口电路核，通用功能模块核各属于哪种类型？CPU核与DSP核，存储器核--硬IP；存储控制器核，通用接口电路核，通用功能模块核--软IP。12.虚拟插座接口联盟想解决什么问