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第1章 微处理器的发展历程1

1.1 引言1

1.2 晶体管2

1.3 集成电路8

1.4 微处理器10

1.5 摩尔定律13

1.6 晶体管尺寸缩小14

1.7 互连尺寸缩小17

1.8 微处理器尺寸缩小20

1.9 摩尔定律的未来21

1.9.1 多阈值电压22

1.9.2 绝缘体上硅22

1.9.3 应力硅23

1.9.4 高K值栅极电介质23

1.9.5 改善的互连线23

1.9.6 双栅极/三栅极23

1.10 总结24

复习题24

参考文献25

第2章 计算机部件27

2.1 引言27

2.2 总线标准28

2.3 芯片组29

2.4 处理器总线32

2.5 主存储器34

2.6 视频适配器（图形卡）37

2.7 存储设备39

2.8 扩展卡40

2.9 外设总线42

2.10 主板43

2.11 基本输入输出系统46

2.12 存储器分层结构47

2.13 总结51

复习题52

参考文献52

第3章 设计规划53

3.1 引言53

3.2 处理器路标55

3.3 设计类型和设计时间59

3.4 产品成本63

3.5 总结68

复习题69

参考文献69

第4章 计算机架构71

4.1 引言71

4.2 指令73

4.3 计算指令74

4.4 数据传输指令77

4.5 流程控制指令83

4.6 指令编码85

4.7 CISC与RISC87

4.8 RISC与EPIC88

4.9 近期x86扩展91

4.10 总结92

复习题92

参考文献93

第5章 微处理器架构95

5.1 引言95

5.2 流水线96

5.3 高性能设计100

5.4 性能评估102

5.5 微处理器架构的关键技术106

5.5.1 缓存存储器107

5.5.2 缓存一致性110

5.5.3 分支预测112

5.5.4 寄存器重命名114

5.5.5 微指令和微码115

5.5.6 重新排序、隐退以及重演117

5.5.7 指令寿命119

5.6 总结125

复习题125

参考文献126

第6章 逻辑设计127

6.1 引言127

6.2 硬件描述语言128

6.3 设计自动化130

6.4 前硅验证132

6.5 逻辑最小化135

6.5.1 组合逻辑135

6.5.2 卡诺图137

6.5.3 时序逻辑141

6.6 总结145

复习题145

参考文献146

第7章 电路设计147

7.1 引言147

7.2 MOSFET特性148

7.3 CMOS逻辑门153

7.3.1 晶体管尺寸156

7.3.2 时序逻辑160

7.3.3 电路检查163

7.3.4 时序163

7.3.5 噪声167

7.3.6 功耗171

7.4 总结173

复习题174

参考文献174

第8章 版图175

8.1 引言175

8.2 创建版图176

8.3 版图密度180

8.4 版图质量185

8.5 总结190

复习题191

参考文献191

第9章 半导体制造193

9.1 引言193

9.2 晶片制造194

9.3 增层196

9.3.1 掺杂196

9.3.2 沉积199

9.3.3 热氧化201

9.3.4 平坦化202

9.4 光刻203

9.4.1 掩膜204

9.4.2 波长与光刻206

9.5 刻蚀208

9.6 CMOS工艺流程范例210

9.7 总结219

复习题221

参考文献221

第10章 微处理器封装223

10.1 引言223

10.2 封装层次224

10.3 封装设计选择227

10.3.1 引脚数量和引脚配置227

10.3.2 引脚类型228

10.3.3 衬底类型230

10.3.4 芯片黏着234

10.3.5 退耦电容235

10.3.6 热阻抗236

10.3.7 多芯片模型238

10.4 组装流程实例239

10.5 总结242

复习题242

参考文献243

第11章 硅片的调试和测试245

11.1 引言245

11.2 可测性设计电路246

11.3 流片后验证250

11.4 验证平台和测试251

11.5 漏洞的一生252

11.6 硅片的调试254

11.7 硅片的测试259

11.8 总结261

复习题262

参考文献263

术语表265