2 超大规模集成电路与系统导论 学科的领域，需要无数方面的专家共同实现一个能够正确工作的设计。计算机结构设计人员 必须与程序编写人员及逻辑设计人员交流合作，他们还必须理解电路设计及硅片加工的某些 问题。电子专业人员必须超出电路的范围，看看他们研究的元件如何影响系统。每个人都需 要依靠计算机辅助设计工具及支持小组，支持小组完成10000个左右的其他任务，在此就不 赘述了。如果这种说法使这个领域听起来十分复杂，那是因为它就是如此。VLSI不是一个 容易理解的简单学科，但是经过一段适当的时间是能够掌握它的基础的。最终在这个领域工 作的人往往会被吸引住，因为其中的一个或多个方面会引起他们的兴趣，并且符合他们的知识 背景。 既然对VLSI所涉及的范围有所了解，就让我们进一步来描述它的设计过程。图1.2显 示它的概貌及在设计过程中的各个主要步骤。VLS设计的起始点是对系统要求的说明。在 这一点上，产品同时用一般的和专门的术语定义，即提出整个项目的设计目标，如功能、速度、 尺寸等等。这是层次化设计的最高层。系统说明用来建立抽象的高层次的模型。数字设计通 常基子某种硬件描述语言(HDL),它可以建立操作的抽象模型。VHDL和VerilogTM是实际中 最常用的硬件描述语言，其他几种语言（包括C和C++)也被应用。抽象模型包含系统中每 个模块的功能及各个模块间相互作用的信息。这个模型必须经过广泛的验证步骤，一遍遍地 检查设计以确保正确无误。 项层设计· 系统要求说明 一初始概念 系统设计与验证 抽象的高层次模型 女 逻斩综合 一逻辑设计与验证 ↓ 电路设计 =CMOS设计与验证 & 底层设计· 物理设计 一娃片逻辑设计与验证 制造 一大批量生产测试与封装 0 完成的VLSI芯片 一市为 图1.2层次化设计的一般框图 设计过程的下一个步骤叫做综合。通过抽象的逻辑模型，完成系统的逻辑设计，即说明构 成每个单元所需要的基本门和基本单元。这是将设计转人电路设计层的基础。这里采用晶体 管作为开关，而布尔变量则看成变化的电压信号。为了构成晶体管，我们再向下一层转人物理