Echos

Norbert Reifschneider: "CAE-gestützte IC-Entwurfsmethoden", München: Prentice Hall Verlag

ISBN 3-8272-9550-5, 809 Seiten, mehr als 400 Abbildungen, CD

Zusätzlich erhältlich: Foliensatz für die Overheadprojektion mit 158 kolorierten und didaktisch aufbereiteten Darstellungen

Dipl.-Ing. Armin Windschiegl
Technische Universität München
Lehrstuhl fuer Integrierte Schaltungen
im Dezember 1998:

"Als Schwerpunkt sehe ich die Kapitel 3, 4, 5 und 6, in welchen der CAE-gestützte Entwurf ausführlich erläutert wird. Sehr ausführlich und mit wertvollen Hinweisen auch für den Praktiker wird ein kompletter Abriß des modernen Schaltungsentwurfs gegeben. Als Beispiele, die mir besonders gut gefallen haben, nenne ich an dieser Stelle die Erläuterungen zu den VHDL-Verzögerungsmodellen "inertial" und "transport" und die Erklärung der Delta-Zyklen des VHDL-Simulators, um nur einige zu nennen.

Für meine wissenschaftlichen Arbeiten fand ich darüberhinaus auch die Erklärungen zur automatischen Plazierung und Verdrahtung als sehr wertvoll und hilfreich.

Im Hinblick auf unsere IC-Vorlesung halte ich das Buch für eine sinnvolle und sehr empfehlenswerte Vertiefungslektüre. In Kapitel 2 werden viele Themen behandelt, die wir auch unseren Studenten näherbringen. Auch die Entwurfskapitel 3-6 sind eine ausgezeichnete Vertiefung des Entwurfskapitels in unserem Skript. Natürlich können wir in der Vorlesung keinen derart tiefen Einblick geben, wie es im vorliegenden Buch gelungen ist.

Als sehr interessant und hilfreich finde ich auch das Glossar, in dem Begriffe aus Elektrotechnik und Datenverarbeitung erklärt werden.

Als Ergänzungslektüre können wir das Buch auch für unser VHDL-Praktikum mit ergänzender Vorlesung empfehlen.

Der Entwurf hochintegrierter Schaltungen erfordert einen sehr großen Grad an Arbeitsteilung, die in der Regel auch in Firmen übergreifend durchgeführt wird. Beispielsweise erstellt ein Expertenteam in enger Zusammenarbeit mit dem Marketing und dem Kunden die Spezifikation des Bausteins. Aufbauend auf dieser Spezifikation wird vom Entwurfsteam die Architektur der integrierten Schaltung entwickelt und anschließend meist mittels hardwarebeschreibungssprachenbasierter Registertransfer-Synthese implementiert. Nur besonders kritische Schaltungsstellen werden aus Performance- oder Flächengründen auf Transistorebene entwickelt, wofür häufig Spezialisten notwendig sind. Die abschließende Entwicklung des Layouts und die Erstellung der Testmuster zur Erkennung der Fehler beim Fertigungstest führen externe Unternehmen durch, die auch die Fertigung der Bausteine übernehmen. Hier werden ebenfalls die Logikzellen entwickelt, die die Basiselemente des heutigen Entwurfsprozesses darstellen

Die hochspezialisierten Arbeitsschritte und die damit weit fortgeschrittene Arbeitsteilung spiegelt sich auch in der verfügbaren Literatur wider, die meist nur punktuell und sehr detailliert auf einzelne Entwurfsschritte eingeht. In diesem Zusammenhang stellt das Buch "CAE-gestützte IC-Entwurfsmethoden" von Norbert Reifschneider eine echte Bereicherung dar, weil es auf knapp 800 Seiten die wichtigsten Aspekte des Hardwareentwurfs erläutert. Zunächst findet der Leser Ausführungen zu Designstrategien und den Grundlagen der digitalen Schaltungstechnik. Anschließend stellt der Autor die Aufgaben der Schaltungsentwicklung dar. Des weiteren dann die fertigungsrelevanten Themen des physikalischen Entwurfs und des Fertigungstests beleuchtet. Zur Abrundung des Buchs ist eine theoretische Betrachtung des Transistors, die wichtig für den transistor-basierten Entwurf und für die Erstellung von Logikzellen sind, angefügt.

Reifschneider hat sein Buch für den Lehrbetrieb an Hochschulen wie auch für den professionellen Ingenieur geschrieben. Lehrende und Lernende werden das Buch als einen Gewinn betrachten, weil hier alles zusammengestellt ist, was sie bisher mühsam aus mehreren Büchern zusammensuchen mußten. Aber auch der Ingenieur sollte das Buch am Arbeitsplatz griffbereit haben, um schnell einen Einblick in die Aspekte des Fertigungsprozesses zu erhalten, in denen er nicht Spezialist ist. Möglicherweise wird er bei der Erläuterung seines Spezialgebiets das eine oder andere Detail vermissen, oder er findet eine ungewohnte Darstellungsweise vor, aber das ist bei der Komplexität der Materie und der Fülle des Stoffs verständlich. Die beigelegte CD enthält alle 400 Abbildungen des Buches, wovon etwa 160 als Overheadfolien aufbereitet sind - für den Lehrbetrieb eine große Hilfestellung - als auch den kompletten Text des Buchs "Die VHDL-Syntax" von Bhasker, so daß der Käufer eigentlich zwei Bücher für den Preis von einem erhält."

"Ich habe Ihr Buch als gute Ergänzung zum Lehrplan empfunden. Es deckt sich in weiten Teilen mit dem Inhalt der Vorlesungen, die ich während meines Studiums gehört habe und dient mir jetzt als schnelle Nachschlaghilfe für Dinge, die dann doch nicht mehr so präsent sind.
Gut gefallen hat mir das umfangreiche Glossar."

"Ich konnte feststellen, daß sich Ihr Buch hervorragend als Begleitmaterial für meine Vorlesung "Schaltkreisentwurf" im 7. Semester eignet. Die komplexe Materie des IC-Entwurfs wird dabei in verständlicher und praxisnaher Form für die Studenten dargestellt, ohne daß der Anspruch auf Wissenschaftlichkeit aufgegeben wird.
Ich werde im SS 99 meinen Hörern das Buch als vorlesungsbegleitende Literatur zur Anschaffung empfehlen."

Dr.-Ing. habil. Friedrich Oehme
Universität Erlangen-Nürnberg, im Januar 1999:

"Ihr Buch ist mir ein wertvoller Hintergrund für Lehrveranstaltungen auf dem Gebiet der Grundlagen der digitalen Schaltungen, die ich für Elektrotechniker und für Informatiker halte."

Prof. Dr. Gerd Wöstenkühler
FB Elektrotechnik / Informatik
Fachhochschule Harz, im Januar 1999:

"Ich halte das Buch für ein gutes Übersichtswerk und habe der Bibliothek die Anschaffung von einigen Exemplaren vorgeschlagen."

"Beim Durchblättern und stichprobenmäßigem Lesen ergibt sich der Eindruck einer erfreulichen Bereicherung des Lehrbuchangebots zum Thema Entwurf digitaler Schaltungen"

"Die Gesamtdarstellung des CAE-Entwurfs integrierter Schaltungen finde ich sehr positiv und gelungen. Besonders erwähnen möchte ich auch die beiliegende CD-ROM. In Kap. 3 hat mir die Einführung in Hardwarebeschreibungssprachen und der Vergleich von VHDL mit der Hochsprache C gut gefallen."

Prof. Dr.-Ing. Jürgen Büddefeld
Fh Niederrhein
FB Elektrotechnik und Informatik, im Februar 1999:

"Das Buch ist in dieser Form m.E. einmalig auf deutschsprachigen Markt. Ein großes Lob!
Ich habe daher von Ihrem Buch 5 Exemplare für die Bibliothek als Fachliteratur zu meiner Vorlesung bestellt. Einige Studenten habes es als weiterführende Literatur zur Vorbereitung ihrer Seminarbeiträge benutzt.
Ich selbst werde die Kapitel 8 und später 3 als Referenz zur Überarbeitung einer Vorlesung Elektronik im SS nutzen."

Für unsere Vorlesungen in Schaltungstechnik ist das Buch eine sehr gute Vertiefung. Als Schwerpunkte sehe ich die Kapitel 2, 3, 4, 5 und 6 da ausgehend von einer ausführlichen Einführung in die digitale Schaltungstechnik der CAE-gestützte Entwurf ausführlich erläutert wird.
Das Buch ist sowohl für Studenten als auch für Praktiker sehr wertvoll, da ein kompletter Abriß des modernen Schaltungsentwurfes gegeben wird.
Als sehr nützlich finde ich auch das Glossar, in dem Begriffe aus der Informationstechnik und der Datenverarbeitung erklärt werden.
Abschließend möchte ich Ihnen zu diesem hervorragenden Buch gratulieren.

Das vorliegende Buch erscheint genau zum richtigen Zeitpunkt, in dem der Entwicklungsingenieur in zunehmendem Maß damit konfrontiert wird, an der Gestaltung seiner integrierten Hardware selbst mitzuwirken bzw. den IC-Entwurf selbst auszuführen.

Die in diesem Sinne vorgenommene Stoffauswahl als zusammenfassende Darstellung von Schaltungstechnik und Schaltungsentwurf ist hervorragend gelungen, besonders, weil bisher trotz vielfältiger Spezialliteratur eine integrierende Darstellung fehlte. Vor allem für den Einsteiger ohne Spezialkenntnisse dürfte das Buch eine wertvolle Hilfestellung sein, gestützt auch durch den vom Verfasser in seiner Einführung erwähnten "amerikanischen Stil" des didaktischen Aufbaus, dem ich voll zustimme.

Beim oberflächlichen Betrachten der Gliederung fiel zunächst Kapitel 2 auf, kann man die digitale Schaltungstechnik i.a. als bekannt voraussetzen. Bei näherer inhaltlicher Betrachtung stellt sich jedoch bald heraus, daß dieses Kapitel speziell auf die CAE-Technologie zugeschnittene Schaltungstechnik behandelt und als Voraussetzung zum Verständnis der weiteren Kapitel dient, in denen oft als Beispiele Schaltungen aus Kapitel 2 verwendet werden. Es entsteht deshalb sofort die Frage nach einem ähnlichen Kapitel "Einführung in die analoge Schaltungstechnik", worüber evtl. in einer Folgeausgabe nachgedacht werden sollte.

Die Hauptkapitel 3 bis 7 sind didaktisch sehr gut aufgebaut und lassen eine schnelle Einarbeitung in den Stoff zu. Das wird besonders durch die unmittelbar im Stoff eingebundenen Beispiele unterstützt. Auch ausgezeichnet gelungen finde ich die Vermittlung eine Programmiersystems durch die Kopplung mit einer Spezialliteratur in Form der beiliegenden CD! Damit kann sich der Autor mehr auf die Darstellung der Handhabung als auf den Anwender zunächst nicht unbedingt notwendige Details der Programmstrukturierung konzentrieren. Nicht zu vergessen auch die Kapitel 6 und 7, die sich mit Fragen der Tests der entworfenen Strukturen und Systeme befassen und in der Praxis ein wesentliches Element zur ökonomischen IC-Produktion darstellen.

Nicht unbedingt für das behandelte Thema erforderlich, aber durchaus inhaltlich interessant finde ich Kapitel 8, speziell für die SPICE-Modellierung. Dieses Kapitel könnte, sofern der Buchumfang eine Grenze setzen sollte, dem o.gen. Kapitel weichen.

Bei der Betrachtung der Buchgestaltung muß man die CD unbedingt mit einbeziehen. Das Buch selbst ist äußerst klar und übersichtlich gestaltet. Bilder heben sich gut vom Text ab, was durch die andere Schrift auch für die Programmteile gilt. Besonders lobenswert ist m.E. die neue Idee der Kopplung mit einem anderen Buch über die CD! Durch die Verfügbarkeit der Abbildungen als Foliensatz, auch geschlossen beziehbar, wird das Buch prädestiniert für ein hervorragendes Lehr- bzw. Lernmittel.

Das vorliegende Buch schließt eine Lücke zwischen verfügbarer Spezialliteratur zum computergestützten IC-Entwurf und dem Einsteiger auf diesem Gebiet.

Durch die geschickte Stoffauswahl, die sehr gute didaktische Aufbereitung, ergänzt mit Bild- und Folienmaterial hat das Werk die Voraussetzung, sich an Universitäten, Hochschulen und anderen technischen Bildungseinrichtungen als ein hervorragendes Lehrmittel einzuführen. Durch das auf der CD mitgelieferte Buch zur VHDL-Syntax wird es gleichzeitig zu einem Handbuch und Nachschlagewerk.

Sicherlich wird das Buch inhaltlich einem Spezialisten insgesamt nicht genügen, ihm steht aber der Griff zur Spezialliteratur nach wie vor offen.

Das vorliegende Buch wird von mir den Studenten der HTWS Zittau/Görlitz für die Lehrgebiete "Elektronische Schaltungstechnik", "Computerunterstützte Schaltungstechnik" und "IC-Entwurfstechnologien" als Lehrmaterial empfohlen."

Aus der Sicht eines Chip-Layout-Entwicklers beschreibt das Buch teilweise recht umfangreich das zum "Handwerk" gehörige Umfeld.

Das recht umfangreiche Kaptitel über Schaltungstechnik ist allerdings relativ Layout-bezogen. Beispielsweise werden Flip-Flops auf Transistorebene nicht als rückgekoppelte Gatter, sondern als Kombinationen von Transmission-Gates und Invertern implementiert. Es werden einige Standardbeispiele erläutert.

Der Hauptteil des Buches beschreibt den Verlauf des Tool-bezogenen IC-Entwurfes (Schaltungseingabe, Simulation auf digitaler Ebene- VHDL, Plazierung und Verdrahtung von Zellen auf Chipebene, DRC, Aspekte zur System-Testbarkeit ...). Auf jeder Design-Ebene wird die prinzipielle Arbeitsweise und Bedienung einzelner Werkzeuge beschrieben. Sehr umfangreich sind die Kapitel zur Schaltungseingabe und zu VHDL.

Auf tiefgehende theoretische Betrachtungen wurde weitestgehend verzichtet. Die Theorie zur Stromleitung in Halbleitern, zum pn-Übergang sowie die Beschreibung diverser Halbleitereffekte wurde in ein spezielles Kapitel verlagert. Das Buch hat eher den Charakter eines Lehrbuches, d.h. es liefert einen recht guten Einstieg für Einsteiger, die in die Lage versetzt werden müssen, Chips mit gängigen Design-Werkzeugen zu entwickeln, ohne dabei mit zunächst unübersichtlichen Theorien belastet zu werden.

Ich kenne kein Buch mit vergleichbarer Zusammenstellung des Inhaltes, daher halte ich es für empfehlenswert.

Im Buch befinden sich noch einige kleine Fehler, die bei eventuellen Folgeausgaben beseitigt werden sollten.

Wünschenswert (als Ergänzung) wäre eventuell ein Zusatzband, der näher auf die praktischen Aspekte des Layout-Entwurfes eingeht - ein solches Buch, bei dem spezielle Probleme, "Gefahren" und Tricks des Layoutentwurfes beschrieben werden, habe ich noch nicht gesehen. Dies würde allerdings nicht unbedingt mehr etwas mit Entwurfsmethoden zu tun haben.