級別:初學者
Zoe Toigo,微軟信號和電源完整性工程師
Priya Pathmanathan,微軟高級信號和電源完整性工程師
Martin Rodriguez,Microsoft 電源完整性工程師
微軟首席信號和電源完整性工程經理 Doug White
計算機系統不斷增加的複雜性要求有效地向芯片提供電力。 供電網絡 (PDN) 的設計挑戰是通過影響整體系統性能的低阻抗路徑提供穩定的低噪聲電壓。 提議的 PDN 的準確模型對於初始系統架構決策是必要的,並且隨著物理設計的成熟繼續推動佈局要求。
PDN 設計過程的一部分涉及在 3D 電磁場求解器工具 (HFSS) 中創建芯片封裝模型。 來自 FEM(有限元方法)場求解器的複雜 S 參數模型通常被簡化為電路元件近似值。 以前,封裝的二維電路近似的輸入參數是手動擬合的,直到電路與 3D 模型匹配。 但是,JMP 中的自定義 DOE 和響應曲面擬合減少了模型創建和關聯的實驗模擬次數和開發時間。 預測曲線揭示了 12 個因素和 6 個響應之間的多項式關係。 合意性函數用於確定獲得所需響應所需的因子值。 使用這些數據,預測響應與電路模擬相關。
自動生成的成績單...
揚聲器 | 成績單 |
| 佐伊·托伊戈 | 你好,我叫佐伊·托伊戈。 我是 Microsoft 的信號和電源完整性工程師,我的項目名為 Power Delivery Network Model Prediction and Correlation。 |
| 計算機芯片的電力傳輸網絡由所有互連組成,從穩壓器模塊到芯片上的焊盤,以及在本地分配電源和返回電流的芯片上的金屬化層。 |
| 因為它與整個系統交互,所以它的質量對整個系統性能至關重要。 |
| PDN 的設計是???貫穿整個產品設計週期。 早期,我們可以創建提議架構的模型並提供反饋 |
| 這將如何影響系統。 然後,一旦設計得到進一步完善,我們就會開始與硬件開發合作的迭代循環,以完善我們的 MOD 工具以匹配其性能,並為物理設計的下一次修訂提供要求。 |
| 今年早些時候,我正在對供電網絡的一部分進行建模,即芯片封裝。 因為這是在有限的 ???對於 HFSS, |
| 模型的微小變化需要很長時間來模擬,因此我們創建了該模型的 2D 電路近似。 |
| 因為我們沒有看到兩個不同模型之間的良好契合,所以我們求助於 JMP 來改進這個過程。 我們首先創建了一個 12 因子定制設計實驗平台,其中我們的 12 因子是電路中集總元件的值,例如電阻器和電容器。 |
| DOE 生成的輸出...表用於運行電路的批量模擬,然後從每個模擬中,我們提取端口...網絡上的六個端口處的值, |
| 這成為我們對能源部的六個回應。 完成所有這些之後,我們使用最小二乘法對模型進行了擬合,對於每個因素,我們看到了 97 到 99 R 的平方擬合。 所以我們有信心使用這個模型來關聯這個 3D 和 2D 包。 |
| 使用...與預測分析器,我們還應用了合意性函數,以便我們可以快速獲得與我們的匹配的電路值 |
| 我們的 3D HFSS 模型。 但是為了在未來使用它,生產分析器還有一個額外的好處,那就是能夠調整以顯示不同版本之間的依賴關係 |
| 因素和對微小變化的反應。 |
| 如果沒有我的團隊成員的幫助,這項工作是不可能完成的,而且一些理論概念也來自 Eric Bogatin 的關於電力輸送網絡的書。 非常感謝。 |