芯片电源完整性设计课程内容
1. SOC芯片电源完整性问题概述
1) SOC芯片电源网络特点:
分析SOC芯片电源分配网络(PDN)的多电压域、精确电压和电流控制、电源岛等特性。
2) 电源完整性问题的影响:
探讨电源噪声对芯片性能、系统稳定性、电磁兼容性及可靠性的影响。
2. 电源分配网络(PDN)设计
1)PDN定义与组成
2)PDN设计目标
3)低阻抗设计
3. 芯片电源完整性设计方法学
1)设计目标:
阐述芯片电源完整性设计的核心目标,包括控制电源噪声、提供稳定电压、实时响应负载变化等。
2)设计方法:
详细介绍电源无源设计、PDN阻抗曲线设计、电容组合设计、低环路电感设计、平面谐振设计、电源时域噪声设计、负载行为设计等高低频噪声控制方法。
4. Hspice PI评估方法
1)Hspice软件介绍:
讲解Hspice软件在PI仿真中的应用,包括网表结构、仿真设置参数等。
2)PDN曲线与噪声仿真:
演示如何使用Hspice进行PDN曲线仿真和噪声仿真,并分析仿真结果。
5. 芯片端到端PDN设计方法
1)系统级PDN设计:
从系统外配电网络到芯片内半导体电源分配网络,全面介绍端到端的PDN设计方法。
2)电容设计与选择:
讲解电容的特性、低ESL电容的设计原理及其在PDN中的应用。
3)目标阻抗确定:
介绍基于最大电流、电流阶跃跳变和电流频谱定义的目标阻抗确定方法,并给出全带宽设计实例。
6. 芯片电源全链路噪声评估方法
1)电源噪声组成与分类:
分析芯片电源噪声的组成,包括AC噪声、IR drop等。
2)功耗分析:
讲解芯片电源功耗的组成,包括动态功耗、静态功耗等,并探讨PVT和Corner对功耗的影响。
3)温度与门控时钟对PI的影响:
分析温度对芯片性能、压降及可靠性的影响,以及门控时钟对电源完整性的挑战。
7.芯片电源完整性实操讲解:
通过Pinbase RL评估、通流分析、Pcb/pkg PDN分析、Hspice仿真等实操环节,加深学员对PI设计的理解和应用能力。