级别:初学者
Zoe Toigo,微软信号和电源完整性工程师
Priya Pathmanathan,微软高级信号和电源完整性工程师
Martin Rodriguez,Microsoft 电源完整性工程师
微软首席信号和电源完整性工程经理 Doug White
计算机系统不断增加的复杂性要求有效地向芯片提供电力。 供电网络 (PDN) 的设计挑战是通过影响整体系统性能的低阻抗路径提供稳定的低噪声电压。 提议的 PDN 的准确模型对于初始系统架构决策是必要的,并且随着物理设计的成熟继续推动布局要求。
PDN 设计过程的一部分涉及在 3D 电磁场求解器工具 (HFSS) 中创建芯片封装模型。 来自 FEM(有限元方法)场求解器的复杂 S 参数模型通常被简化为电路元件近似值。 以前,封装的二维电路近似的输入参数是手动拟合的,直到电路与 3D 模型匹配。 但是,JMP 中的自定义 DOE 和响应曲面拟合减少了模型创建和关联的实验模拟次数和开发时间。 预测曲线揭示了 12 个因素和 6 个响应之间的多项式关系。 合意性函数用于确定获得所需响应所需的因子值。 使用这些数据,预测响应与电路模拟相关。
自动生成的成绩单...
扬声器 | 成绩单 |
| 佐伊·托伊戈 | 你好,我叫佐伊·托伊戈。 我是 Microsoft 的信号和电源完整性工程师,我的项目名为 Power Delivery Network Model Prediction and Correlation。 |
| 计算机芯片的电力传输网络由所有互连组成,从稳压器模块到芯片上的焊盘,以及在本地分配电源和返回电流的芯片上的金属化层。 |
| 因为它与整个系统交互,所以它的质量对整个系统性能至关重要。 |
| PDN 的设计是???贯穿整个产品设计周期。 早期,我们可以创建提议架构的模型并提供反馈 |
| 这将如何影响系统。 然后,一旦设计得到进一步完善,我们就会开始与硬件开发合作的迭代循环,以完善我们的 MOD 工具以匹配其性能,并为物理设计的下一次修订提供要求。 |
| 今年早些时候,我正在对供电网络的一部分进行建模,即芯片封装。 因为这是在有限的 ???对于 HFSS, |
| 模型的微小变化需要很长时间来模拟,因此我们创建了该模型的 2D 电路近似。 |
| 因为我们没有看到两个不同模型之间的良好契合,所以我们求助于 JMP 来改进这个过程。 我们首先创建了一个 12 因子定制设计实验平台,其中我们的 12 因子是电路中集总元件的值,例如电阻器和电容器。 |
| DOE 生成的输出...表用于运行电路的批量模拟,然后从每个模拟中,我们提取端口...网络上的六个端口处的值, |
| 这成为我们对能源部的六个回应。 完成所有这些之后,我们使用最小二乘法对模型进行了拟合,对于每个因素,我们看到了 97 到 99 R 的平方拟合。 所以我们有信心使用这个模型来关联这个 3D 和 2D 包。 |
| 使用...与预测分析器,我们还应用了合意性函数,以便我们可以快速获得与我们的匹配的电路值 |
| 我们的 3D HFSS 模型。 但是为了在未来使用它,生产分析器还有一个额外的好处,那就是能够调整以显示不同版本之间的依赖关系 |
| 因素和对微小变化的反应。 |
| 如果没有我的团队成员的帮助,这项工作是不可能完成的,而且一些理论概念也来自 Eric Bogatin 的关于电力输送网络的书。 非常感谢。 |