集積回路工学A,B のバックアップ(No.2) - VLSI Course Guide : Akio Kitagawa

科目概要 †

集積回路工学第1では、基本的なCMOSディジタル回路のトランジスタレベルからの設計技術とシステムの性能見積り方法、CADツールを用いたフルカスタム設計（手動設計）方法などを学びます。また、集積回路工学第2（マイクロプロセッサの演算器やメモリなどのサブシステムレベル設計）を受講する際に必要な基礎知識となります。

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お知らせ †

2014年度講義スケジュールと教科書対応箇所（作成中）
フルカスタム実習環境の準備について

[参考] 100p(s)のように単位を書く人が多いようですが、SI単位の接頭辞は括弧内にいれて100 (ps)のように書くか、括弧を使わずに、100 ps と書くのが正式です（英語文献では括弧を付けないのが普通）。ただし、回路シミュレータ等のソフトウエアは、単位はコメントと同じに扱われるため、読み飛ばされます。このため、接頭辞と単位を見分けるため、100p sや100m Vのように数字と接頭辞をくっつけて書くことになっています。一般の文書を書く場合とは、表記が異なるので使い分けが必要です。

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質問と回答 †

質問は、できるだけ講義時間中にお願いします。Twitter/KCircuitsでも受け付けます。オフィースアワーは、原則として講義実施曜日の午後17:00以降とします。

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講義資料のエラー情報 †

資料のバグを発見した人は報告して下さい。タイプミスなどは5点、内容の誤りは10点を期末テストに加点します。

[注意] 講義資料内で表記を統一したいので、カタカナ表記の揺らぎについても報告して下さい。ただし、修正後の表記が正しいということではなく、時代や発行学会や省庁によっても異なるため、世の中には、いろんな表記が通用しているということは承知しておいてください。

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講義資料 †

講義時までにダウンロードして持参して下さい。ただし、著作権保護のため、一部の写真等は表示されません。

序論
- 0.1　講義案内（印刷物のみ配布）
  - この資料は外部公開していません。講義時に入手できなかった人は、メールで名列番号、氏名を明記の上、リクエストを送って下さい。アドレスは、本ページの下にあります。

第1章　VLSIの特徴とその役割
- 1.1　VLSIの特徴
- 1.2　半導体技術ロードマップ
- 1.3　VLSIと産業
- 1.4　VLSI教育研究とVDEC

第2章　VLSIの構造
- 2.1　 MOSFETの特性
  - 付録　電磁気学の復習
  - 付録　MOSFET特性式の導出
- 2.2　 CMOSプロセス
- 2.3　レイアウト設計（修正版）
  - 付録　CMOSゲートレイアウト例
  - 付録　CMOSのラッチアップ現象

第3章　論理回路
- 3.1　CMOSインバータ
- 3.2　CMOS基本ゲート
- 3.3　CMOS組合せ回路
- 3.4　ダイナミックCMOS論理回路
- 3.5　CMOS順序回路

第4章　VLSIの設計法
- 4.1　設計自動化と設計フロー
- 4.2　フルカスタム設計実習

第5章　VLSIの性能
- 5.1　CMOS論理回路の動作速度
  - 付録　CMOSインバータの波形解析
  - 付録　カスケードドライバの最適化
- 5.2　CMOS論理回路の消費電力
- 5.3　スケーリング則による性能予想