| 课程号 |
04835290 |
学分 |
2 |
| 英文名称 |
Analog Integrated Circuits Design Method、Tools and Flow |
| 先修课程 |
高等数学
电路原理 |
| 中文简介 |
模拟集成电路设计不仅需要依赖扎实的基础理论知识体系，还需要充分掌握模拟EDA工具以设计流程。本课程通过两周的实训，可使参加实训的学生快速提升模拟集成电路设计的实践能力，弥补理论基础知识课程与实际IC工程实践要求之间的脱钩问题，为培养满足实际需要的模拟 IC 设计人才打下坚实基础。
本课程具有以下亮点：
1. 与传统基于美国EDA工具进行实验教学不同的是，本课程将使用最先进的国产EDA全流程设计软件，由北大教师和华大九天技术专家共同授课，来进行模拟集成电路设计的教学和实践训练，对于培养能够支撑国家芯片产业安全和自主可控的高素质人才，具有重大意义。
2. 本课程以课堂讲授和上机实验相结合的方式，涵盖EDA行业概论和方法学介绍，以及完整的模拟电路设计流程训练，包括数模混合和射频微波电路设计训练是本科生教学中非常难得的机会。
3. 授课和实训完整涵盖了模拟IC设计的所有环节，包括：电路原理图设计、原理图仿真、波形分析调试、多工艺角分析和蒙特卡洛分析、Schematic Driven Layout、版图设计、DRC/LVS 物理验证、寄生参数提取、后仿真以及数模混合设计和仿真的全流程，从而可以系统化、立体化地培养学生的模拟 IC 设计能力。
4. 本课程理论部分将介绍模拟集成电路分类、Analog for AI前沿进展；此外，还包括：集成电路基础、电路原理讲解、案例分析、以及大量的动手实践包括穿插的小Lab和大作业。在助教引导下，大作业完成一个模拟IC典型电路设计，将知识点融入项目原理、设计、优化全过程，实现做中学。
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| 英文简介 |
Analog integrated circuit design requires not only a solid theoretical knowledge foundation but also proficient command of analog EDA tools and design flows. Through two week hands on training, this course enables participating students to rapidly improve their practical capabilities in analog IC design, bridge the gap between theoretical foundational courses and real world IC engineering requirements, and lay a solid groundwork for cultivating analog IC design professionals tailored to industrial needs.
The highlights of this course are as follows:
1. Different from traditional experimental teaching relying on U.S.-originated EDA tools, this course adopts state of the art domestic full flow EDA design software. Delivered jointly by faculty from Peking University and technical experts from Empyrean Technology, it provides teaching and practical training for analog integrated circuit design. This is of great strategic significance for fostering high caliber talents who safeguard national chip industry security and achieve technological self reliance and autonomy.
2. Combining classroom lectures with computer aided experiments, this course covers an overview of the EDA industry, design methodology, and comprehensive training on the full analog circuit design flow, including mixed signal and RF/microwave circuit design practice. Such training opportunities are rare in undergraduate education.
3. Lectures and practical sessions cover the entire workflow of analog IC design, including schematic design, schematic simulation, waveform analysis and debugging, multi corner analysis, Monte Carlo analysis, schematic driven layout, physical layout design, DRC/LVS physical verification, parasitic parameter extraction, post layout simulation, and mixed signal design and simulation. It therefore builds students’ analog IC design capabilities in a systematic and multi dimensional manner.
4. The theoretical module introduces classifications of analog integrated circuits and cutting edge advances in Analog for AI applications. Additional content includes fundamentals of integrated circuits, circuit principle elaboration, case studies, and extensive hands on practice featuring embedded mini labs and major design projects. Under the guidance of teaching assistants, students complete a typical analog IC for their major assignment. Key knowledge points are integrated into the full process of project principle research, design, and optimization to realize learning by doing.
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| 开课院系 |
信息科学技术学院 |
| 成绩记载方式 |
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| 通识课所属系列 |
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| 授课语言 |
中文 |
| 教材 |
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| 参考书 |
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| 教学大纲 |
本课程通过教学与邀请产业界知名专家线下授课相结合的方式，目标达到以下几个目标：
1）建立学科认知：通过案例教学培养学生对模拟 IC 设计 EDA 方法学的了解。
2）模拟IC 设计入门：通过一个典型小规模 IC 的设计流程，快速入门模拟 IC 的设计。
3）实操能力建立：通过分组完成中等规模 IC 项目设计流程，掌握模拟 IC 设计全套 EDA 工具流程，强化开发模拟 IC 的实操能力。
4）综合素质提升：通过项目式教学，提升设计创新能力、沟通能力、团队协作等能力和素质。
1.第一章 模拟IC设计方法学导论：回顾模拟IC设计理论知识体系，以及模拟EDA方法学的基础理论教授。 4学时
2.第二章 模拟IC前端设计流程：基于国产模拟IC设计EDA工具，重点阐述模拟IC的电路原理图设计，层次化电路原理图设计，模拟IC的仿真分析，波形查看，DC反标，指标优化等；以及布置实验任务，基于利用国产 Aether 平台设计一款模拟电路中最为通用的小型二阶运放电路，并对其进行仿真、波形分析、调参和优化。 8学时
3.第三章 模拟IC后端设计流程：重点阐述模拟 IC 的原理图驱动版图生成（SDL），模拟 IC 的版图设计和优化，层次化版图设计和优化，模拟 IC 的 DRC/LVS 物理验证，模拟 IC 的寄生参数提取和后仿真；以及布置实验任务，利用国产 Aether 版图平台，设计二阶运放电路的版图，并对其进行 DRC/LVS 物理验证，寄生参数提取以及后仿真。 8学时
4.第四章 数模混合IC的设计和仿真：重点阐述数字 Verilog 代码的设计和导入，数模混合电路的设计和仿真，数模混合电路波形分析和调优；以及布置实验任务，利用国产 Aether 平台，进行数字 Verilog代码的设计和导入，设置数模混仿接口设置，完成混合信号仿真、波形分析。 8学时
5.第五章 模拟IC设计项目实战与答辩：安排实验任务进行中等规模的进阶模拟IC设计任务，学生基于国产Aether 平台设计一款进阶模拟IC，根据学生人数情况安排独立或组队完成，并进行分组项目的答辩和点评。 12学时
本课程以课堂授课 和 实际上机实验相结合的方式为主。
考核方法：项目大作业；
成绩评定：学生的学习成绩由平时课堂成绩（30％）和项目大作业（70％）两部分组成。
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| 教学评估 |
汝嘉耘：
学年度学期：24-25-3，课程班：模拟集成电路设计方法、工具与流程1，课程推荐得分：0.0，教师推荐得分：9.17，课程得分分数段：null；
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