目錄 序 前言 第1章 緒論 1 1.1 集成電路設(shè)計(jì)自動(dòng)化方法簡(jiǎn)介 2 1.1.1 集成電路設(shè)計(jì)流程 2 1.1.2 層次式設(shè)計(jì)方法 3 1.1.3 集成電路設(shè)計(jì)描述 5 1.2 章 節(jié)組織結(jié)構(gòu) 6 第2章 高層次綜合 8 2.1 概述 9 2.1.1 行為描述的中間表示 9 2.1.2 性能評(píng)估模型 10 2.1.3 高層次綜合與布圖規(guī)劃結(jié)合系統(tǒng)流程 10 2.2 高層次綜合中的互連功耗優(yōu)化 12 2.2.1 互連功耗優(yōu)化算法的基本流程 12 2.2.2 初始高層次綜合 13 2.2.3 結(jié)合布圖信息的高層次綜合 19 2.2.4 行為信息驅(qū)動(dòng)的布圖規(guī)劃 21 2.2.5 實(shí)驗(yàn)與分析 22 2.3 高層次綜合熱優(yōu)化 24 2.3.1 峰值周期功耗和峰值模塊功耗 25 2.3.2 整數(shù)線性規(guī)劃模型的構(gòu)造及平穩(wěn)芯片熱分布算法 27 2.3.3 實(shí)驗(yàn)及分析 32 2.4 專用指令綜合 35 2.4.1 問題描述 36 2.4.2 專用指令定制方法 37 2.4.3 專用指令快速定制算法 45 2.4.4 專用指令功能劃分算法 50 2.4.5 專用指令定制存儲(chǔ)器存取優(yōu)化實(shí)例 55 2.4.6 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析 61 2.5 本章小結(jié) 62 參考文獻(xiàn) 63 第3章 驗(yàn)證 65 3.1 驗(yàn)證方法概述 65 3.1.1 模擬驗(yàn)證過程 66 3.1.2 形式驗(yàn)證過程 69 3.2 模擬驗(yàn)證 71 3.2.1 基于字位混合SAT求解器的RTL隨機(jī)激勵(lì)生成方法描述 72 3.2.2 字位混合SAT問題 72 3.2.3 字位混合SAT求解器 74 3.2.4 激勵(lì)的均勻度評(píng)估方法 79 3.2.5 激勵(lì)的生成方法 82 3.2.6 實(shí)驗(yàn)分析 84 3.3 形式驗(yàn)證 86 3.3.1 模型檢驗(yàn)中的OBDD 86 3.3.2 VHDL轉(zhuǎn)化為狀態(tài)機(jī) 87 3.3.3 反例生成方法 101 3.4 本章小結(jié) 107 參考文獻(xiàn) 108 第4章 布圖規(guī)劃與布局 110 4.1 布圖規(guī)劃與布局簡(jiǎn)介 110 4.1.1 布圖規(guī)劃問題 111 4.1.2 布局問題 119 4.2 時(shí)延和可布性驅(qū)動(dòng)的布局 124 4.2.1 基于路徑的時(shí)延驅(qū)動(dòng)快速布局TimFaSa 124 4.2.2 可布性驅(qū)動(dòng)的布局 131 4.3 時(shí)鐘性能驅(qū)動(dòng)的布局算法 140 4.3.1 問題的提出和算法動(dòng)機(jī) 140 4.3.2 時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)的布局 141 4.4 功耗驅(qū)動(dòng)的多電壓布局算法 150 4.4.1 基于單元的電壓島設(shè)計(jì)流程 150 4.4.2 基于二劃分的標(biāo)準(zhǔn)單元布局方法 152 4.4.3 時(shí)延和功耗驅(qū)動(dòng)的初始布局 153 4.4.4 初始電壓分配 154 4.4.5 對(duì)電壓分配和布局結(jié)果的迭代改善 155 4.4.6 實(shí)驗(yàn)及分析 157 4.5 本章小結(jié) 158 參考文獻(xiàn) 159 第5章 布線 161 5.1 概述 161 5.1.1 布線問題概述 161 5.1.2 布線方法概述 162 5.2 總體布線 165 5.2.1 總體布線問題的形式化 165 5.2.2 時(shí)延驅(qū)動(dòng)的總體布線 166 5.2.3 時(shí)延和擁擠度驅(qū)動(dòng)總體布線算法TCG-Router 167 5.3 詳細(xì)布線 175 5.3.1 詳細(xì)布線問題的形式化 176 5.3.2 多商品流詳細(xì)布線算法整體流程 177 5.3.3 基于多商品流理論的詳細(xì)布線模型 178 5.4 面向可制造性與良品率的布線算法 189 5.4.1 考慮化學(xué)機(jī)械拋光的布線算法 190 5.4.2 考慮冗余通孔插入的多商品流詳細(xì)布線算法 196 5.4.3 考慮電遷移問題的布線算法 206 5.5 本章小結(jié) 212 參考文獻(xiàn) 212 第6章 時(shí)鐘綜合與時(shí)序分析優(yōu)化 214 6.1 概述 214 6.2 基本概念 216 6.2.1 時(shí)鐘網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)參數(shù) 216 6.2.2 時(shí)序分析 217 6.2.3 時(shí)延模型 219 6.3 時(shí)鐘綜合 223 6.3.1 時(shí)鐘規(guī)劃 224 6.3.2 時(shí)鐘綜合過程 225 6.3.3 時(shí)鐘優(yōu)化 229 6.4 時(shí)序分析及優(yōu)化 233 6.4.1 靜態(tài)時(shí)序分析概述 233 6.4.2 靜態(tài)時(shí)序分析方法 235 6.4.3 時(shí)序優(yōu)化目標(biāo) 238 6.4.4 時(shí)序優(yōu)化方法 241 6.5 本章小結(jié) 245 參考文獻(xiàn) 246 第7章 片上供電網(wǎng)絡(luò)仿真及優(yōu)化 248 7.1 概述 248 7.2 片上供電網(wǎng)絡(luò)靜態(tài)分析 252 7.2.1 泊松求解算法 252 7.2.2 代數(shù)多重網(wǎng)格算法 257 7.3 片上供電網(wǎng)絡(luò)瞬態(tài)分析 266 7.3.1 瞬態(tài)仿真方法描述 267 7.3.2 全參數(shù)模型下的瞬態(tài)仿真算法 268 7.3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析 271 7.4 片上供電網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化方法 273 7.4.1 基于隨機(jī)行走放置去耦合電容的供電網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化算法 274 7.4.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析 277 7.5 片上供電網(wǎng)絡(luò)無向量驗(yàn)證方法 278 7.5.1 基于多層次矩陣求逆的無向量驗(yàn)證 279 7.5.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析 284 7.6 片上供電網(wǎng)絡(luò)電遷移優(yōu)化方法 287 7.6.1 電遷移可靠性 288 7.6.2 供電網(wǎng)絡(luò)局部性原理及電遷移自恢復(fù)效應(yīng) 290 7.6.3 基于瞬態(tài)電流和電容模型的優(yōu)化策略 292 7.6.4 基于瞬態(tài)電流模型的電遷移優(yōu)化算法 296 7.6.5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析 300 7.7 本章小結(jié) 302 參考文獻(xiàn) 303 第8章 3D集成電路設(shè)計(jì)方法 306 8.13 D集成電路設(shè)計(jì)綜述 306 8.23 D芯片熱分析及優(yōu)化 308 8.2.1 熱分析 308 8.2.23 D芯片熱驅(qū)動(dòng)布圖規(guī)劃算法 312 8.2.3 實(shí)驗(yàn)分析 316 8.33 D芯片導(dǎo)熱TSV分析及優(yōu)化 316 8.3.1 熱通孔模型 317 8.3.2 單元級(jí)TSV規(guī)劃算法 318 8.3.3 模塊級(jí)TSV規(guī)劃算法 324 8.3.4 實(shí)驗(yàn)及分析 328 8.43 D芯片TSV容錯(cuò)設(shè)計(jì) 331 8.4.1 問題背景 331 8.4.2 容錯(cuò)TSV數(shù)目計(jì)算 333 8.4.3 基于整數(shù)線性規(guī)劃的自適應(yīng)容錯(cuò)結(jié)構(gòu)生成 333 8.4.4 基于啟發(fā)式方法的自適應(yīng)容錯(cuò)結(jié)構(gòu)生成方法 336 8.4.5 自適應(yīng)容錯(cuò)TSV規(guī)劃流程 338 8.4.6 實(shí)驗(yàn)結(jié)果和分析 339 8.5 本章小結(jié) 344 參考文獻(xiàn) 344 第9章 集成電路硬件安全設(shè)計(jì)與檢測(cè)方法 347 9.1 硬件安全概述 347 9.1.1 旁路攻擊 347 9.1.2 硬件木馬 349 9.1.3 電路剽竊 350 9.2 防御旁路攻擊的設(shè)計(jì)方法 351 9.2.1 供電網(wǎng)絡(luò)對(duì)功耗信息泄露的影響 351 9.2.2 考慮供電網(wǎng)絡(luò)的功耗仿真及防御能力評(píng)估平臺(tái) 353 9.2.3 基于供電網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的功耗分析攻擊防御算法 354 9.2.4 供電網(wǎng)絡(luò)對(duì)電磁信息泄露的影響 358 9.2.5 考慮供電網(wǎng)絡(luò)的電磁仿真及防御能力評(píng)估平臺(tái) 360 9.2.6 基于供電網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的電磁分析攻擊防御算法 360 9.3 硬件木馬檢測(cè)的驗(yàn)證方法 362 9.3.1 斷言的自動(dòng)生成 362 9.3.2 硬件木馬的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)分析特征 363 9.3.3 基于粗粒度控制流圖的安全斷言自動(dòng)生成 364 9.3.4 基于寄存器傳輸級(jí)不變式的安全斷言自動(dòng)生成 370 9.4 電路偽裝技術(shù) 374 9.4.1 基于可配置邏輯單元的電路偽裝技術(shù) 376 9.4.2 電路劃分攻擊 381 9.4.3 抵抗電路劃分攻擊 384 9.4.4 基于多路選擇器的電路偽裝技術(shù) 385 9.5 本章小結(jié) 388 參考文獻(xiàn) 389 第10章 總結(jié)與展望 391 10.1 總結(jié) 391 10.2 展望 393 彩圖