龍芯之光:自主可控處理器設(shè)計(jì)解析
定 價(jià):59.8 元
叢書名:中國(guó)自主基礎(chǔ)軟件技術(shù)與應(yīng)用叢書
- 作者:余菲
- 出版時(shí)間:2025/10/1
- ISBN:9787115676467
- 出 版 社:人民郵電出版社
- 中圖法分類:
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本書基于自主可控的 LoongArch,講解微處理器設(shè)計(jì)的過(guò)程,內(nèi)容包括 LoongArch 的 SoC(System on Chip, 單片系統(tǒng))邏輯設(shè)計(jì)、邏輯綜合、可測(cè)試性設(shè)計(jì)、物理設(shè)計(jì)和簽核。本書既有理論知識(shí)的拆解,又有具體設(shè) 計(jì)實(shí)踐的操作,這對(duì)讀者掌握處理器的設(shè)計(jì)很有幫助。
本書適合本科院校和高職院校集成電路專業(yè)的師生閱讀,也可作為芯片工程師的參考書。
基于自主可控的LoongArch,講解微處理器設(shè)計(jì)的過(guò)程,主要內(nèi)容包括:
LoongArch的SoC邏輯設(shè)計(jì)、邏輯綜合、可測(cè)試性設(shè)計(jì)、物理設(shè)計(jì)和簽核。
在內(nèi)容講解中,既有理論知識(shí)的拆解,又有具體設(shè)計(jì)實(shí)踐的操作,對(duì)讀者掌握處理器的設(shè)計(jì)很有幫助。
本書適合集成電路專業(yè)的師生閱讀,也可作為芯片工程師的參考書。
余菲,現(xiàn)任深圳職業(yè)技術(shù)大學(xué)電子信息工程技術(shù)專業(yè)主任,深圳市電子學(xué)會(huì)理事,深圳市人工智能協(xié)會(huì)理事,深圳市電子協(xié)會(huì)副理事長(zhǎng)單位代表,獲得了國(guó)家職業(yè)教育教師教學(xué)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)學(xué)科帶頭人、深圳市優(yōu)秀教師等榮譽(yù)。 劉永新,深圳微納集成電路與系統(tǒng)應(yīng)用研究院副院長(zhǎng),國(guó)家芯火平臺(tái)深圳平臺(tái)建設(shè)執(zhí)行總監(jiān),集成電路領(lǐng)域高級(jí)工程師,關(guān)注集成電路領(lǐng)域產(chǎn)教協(xié)同育人和自主創(chuàng)新生態(tài)建設(shè)。 溫泉,深圳職業(yè)技術(shù)大學(xué)講師,研究方向是化合物半導(dǎo)體及器件工藝,參與過(guò)多項(xiàng)國(guó)家級(jí)、省部級(jí)科研項(xiàng)目,主要從事集成電路芯片設(shè)計(jì)的教學(xué)和科研工作。 蔡致立,深圳微納集成電路與系統(tǒng)應(yīng)用研究院高級(jí)工程師,精通集成電路后端設(shè)計(jì)和自主化多元EDA工具鏈,主持完成多個(gè)項(xiàng)目的物理設(shè)計(jì)工作。
第 1 章 概述 1
1.1 系統(tǒng)級(jí)芯片 1
1.1.1 CPU 內(nèi)核 1
1.1.2 總線3
1.1.3 內(nèi)存4
1.1.4 定時(shí)器5
1.1.5 介質(zhì)訪問(wèn)控制器5
1.1.6 DMA 控制器5
1.1.7 外圍接口 6
1.2 微處理器架構(gòu)及指令集 7
1.2.1 指令8
1.2.2 指令集架構(gòu) 8
1.2.3 微架構(gòu) 12
1.3 LoongArch 及指令集13
1.3.1 LoongArch 概述13
1.3.2 LoongArch 指令集編碼14
第 2 章 LoongArch的SoC邏輯設(shè)計(jì) 15
2.1 基于 LoongArch的SoC15
2.1.1 麗湖霸下BX2400的設(shè)計(jì)目標(biāo) 15
2.1.2 核心模塊設(shè)計(jì)16
2.2 明確設(shè)計(jì)流程 21
2.2.1 集成電路的研制過(guò)程21
2.2.2 數(shù)字集成電路的設(shè)計(jì)流程 21
2.2.3 數(shù)字集成電路的設(shè)計(jì)方法 24
2.3 搭建前端設(shè)計(jì)的工程環(huán)境 25
2.3.1 工具安裝與環(huán)境配置 25
2.3.2 工程目錄35
2.4 設(shè)計(jì)文件與開(kāi)發(fā)編譯 36
2.4.1 設(shè)計(jì)文件36
2.4.2 編譯37
2.4.3 仿真環(huán)境的使用 39
2.5 仿真驗(yàn)證與調(diào)試 42
2.5.1 邏輯驗(yàn)證42
2.5.2 模塊調(diào)試驗(yàn)證46
第 3 章 邏輯綜合 53
3.1 引言 53
3.1.1 邏輯綜合工具 54
3.1.2 邏輯綜合流程 54
3.2 邏輯綜合的實(shí)現(xiàn)過(guò)程 57
3.2.1 準(zhǔn)備輸入文件 57
3.2.2 準(zhǔn)備腳本 58
3.2.3 執(zhí)行邏輯綜合 65
3.2.4 查看輸出文件 67
第 4 章 可測(cè)試性設(shè)計(jì)71
4.1 引言 71
4.1.1 掃描鏈 71
4.1.2 BIST 74
4.1.3 DFT 工具 75
4.1.4 DFT 的流程 76
4.2 麗湖霸下 BX2400 的 DFT 79
4.2.1 準(zhǔn)備輸入文件 79
4.2.2 準(zhǔn)備腳本 79
4.2.3 執(zhí)行 DFT 83
4.2.4 查看輸出文件 83
第 5 章 物理設(shè)計(jì) 85
5.1 引言 85
5.1.1 布圖規(guī)劃生成 85
5.1.2 物理綜合 86
5.1.3 時(shí)鐘樹(shù)綜合 87
5.1.4 時(shí)序修復(fù) 87
5.1.5 布線連接 88
5.1.6 布線后優(yōu)化 88
5.2 麗湖霸下BX2400的設(shè)計(jì)布局生成 89
5.2.1 準(zhǔn)備輸入文件 89
5.2.2 準(zhǔn)備腳本 89
5.2.3 執(zhí)行設(shè)計(jì)布局腳本 93
5.2.4 查看輸出文件 94
5.3 執(zhí)行物理綜合 96
5.3.1 準(zhǔn)備輸入文件96
5.3.2 準(zhǔn)備腳本96
5.3.3 執(zhí)行物理綜合腳本98
5.3.4 查看輸出文件100
5.4 執(zhí)行時(shí)鐘樹(shù)綜合 100
5.4.1 準(zhǔn)備腳本101
5.4.2 執(zhí)行時(shí)鐘樹(shù)綜合腳本103
5.4.3 查看輸出文件104
5.5 執(zhí)行保持時(shí)間修復(fù) 104
5.5.1 準(zhǔn)備腳本104
5.5.2 執(zhí)行保持時(shí)間修復(fù)腳本105
5.5.3 查看輸出文件106
5.6 執(zhí)行布線連接 106
5.6.1 準(zhǔn)備腳本106
5.6.2 執(zhí)行布線連接腳本107
5.7 執(zhí)行布線后優(yōu)化 110
5.7.1 準(zhǔn)備輸入文件 110
5.7.2 準(zhǔn)備腳本 110
5.7.3 執(zhí)行布線后優(yōu)化腳本 111
5.7.4 查看輸出文件 114
5.8 執(zhí)行設(shè)計(jì)文件輸出 114
5.8.1 準(zhǔn)備輸入文件 114
5.8.2 執(zhí)行設(shè)計(jì)文件輸出腳本115
5.8.3 查看輸出文件 116
第 6 章 簽核 117
6.1 引言 117
6.2 形式驗(yàn)證 118
6.2.1 準(zhǔn)備輸入文件 119
6.2.2 準(zhǔn)備腳本 121
6.2.3 執(zhí)行形式驗(yàn)證 124
6.2.4 查看輸出文件 125
6.3 寄生參數(shù)提取 126
6.3.1 準(zhǔn)備輸入文件 126
6.3.2 執(zhí)行寄生參數(shù)提取 127
6.4 靜態(tài)時(shí)序分析 127
6.4.1 準(zhǔn)備輸入文件 128
6.4.2 執(zhí)行靜態(tài)時(shí)序分析 128
6.5 版圖合并生成 128
6.5.1 準(zhǔn)備輸入文件 128
6.5.2 準(zhǔn)備腳本 129
6.5.3 執(zhí)行版圖合并生成 130
6.5.4 查看輸出文件 131
6.6 物理驗(yàn)證 131
6.6.1 DRC 131
6.6.2 天線效應(yīng)檢查 138
6.6.3 LVS 144
附錄 151