Niveau: Anfänger
Zoe Toigo, Ingenieurin für Signal- und Stromintegrität, Microsoft
Priya Pathmanathan, Senior Signal and Power Integrity Engineer, Microsoft
Martin Rodriguez, Power Integrity Engineer, Microsoft
Doug White, Principal Signal and Power Integrity Engineering Manager, Microsoft
Die ständig zunehmende Komplexität von Computersystemen erfordert eine effiziente Stromversorgung des Chips. Die Designherausforderung eines Power Delivery Network (PDN) besteht darin, über niederohmige Pfade eine stabile, rauscharme Spannung bereitzustellen, die die Gesamtsystemleistung beeinflusst. Genaue Modelle eines vorgeschlagenen PDN sind für anfängliche Entscheidungen über die Systemarchitektur erforderlich und treiben die Layoutanforderungen mit zunehmender Reife des physischen Designs weiter voran.
Ein Teil des PDN-Designprozesses umfasst die Erstellung eines Modells des Chipgehäuses in einem 3D-Tool zur elektromagnetischen Feldlösung (HFSS). Komplexe S-Parameter-Modelle von FEM-Feldlösern (Finite-Elemente-Methode) werden oft zu Schaltungselement-Approximationen vereinfacht. Zuvor wurden Eingabeparameter für eine zweidimensionale Schaltungs-Approximation des Gehäuses manuell angepasst, bis die Schaltung dem 3D-Modell entsprach. Die benutzerdefinierte DOE- und Antwortflächenanpassung in JMP reduzierte jedoch die Anzahl der experimentellen Simulationen und die Entwicklungszeit für die Modellerstellung und -korrelation. Das Vorhersageprofil zeigte die polynomielle Beziehung zwischen 12 Faktoren und sechs Antworten. Erwünschtheitsfunktionen wurden verwendet, um die Werte der Faktoren zu bestimmen, die erforderlich sind, um die gewünschten Antworten zu erhalten. Unter Verwendung dieser Daten wurden vorhergesagte Reaktionen mit Schaltungssimulationen korreliert.
Automatisch generiertes Transkript...
Lautsprecher | Transkript |
| Zoe Toigo | Hallo, mein Name ist Zoe Toigo. Ich bin ein Ingenieur für Signal- und Stromintegrität bei Microsoft und mein Projekt trägt den Titel Power Delivery Network Model Prediction and Correlation. |
| Das Stromversorgungsnetzwerk für den Computerchip besteht aus allen Verbindungen, vom Spannungsreglermodul über die Pads auf dem Chip bis hin zur Metallisierung auf dem Chip, die Strom und Rückstrom lokal verteilt. |
| Da es mit dem gesamten System interagiert, ist seine Qualität für die Gesamtsystemleistung von entscheidender Bedeutung. |
| Design des PDN ist ??? während des gesamten Produktentwicklungszyklus. Wir können frühzeitig Modelle von vorgeschlagenen Architekturen erstellen und Feedback zu |
| wie sich dies auf das System auswirken würde. Sobald das Design weiter verfeinert ist, beginnen wir einen iterativen Zyklus der Arbeit mit der Hardwareentwicklung, um unsere MOD-Tools zu verfeinern, damit sie ihrer Leistung entsprechen und auch Anforderungen für die nächsten Überarbeitungen des physischen Designs bereitstellen. |
| Anfang dieses Jahres arbeitete ich an der Modellierung eines Teils des Stromversorgungsnetzwerks, des Chippakets. Weil dies in einem endlichen ??? für HFSS, |
| kleine Änderungen am Modell brauchen lange, um zu simulieren, und so haben wir eine 2D-Schaltungs-Approximation dieses Modells erstellt. |
| Da wir keine gute Übereinstimmung zwischen den beiden verschiedenen Modellen festgestellt haben, wenden wir uns an JMP, um diesen Prozess zu verbessern. Wir begannen mit der Erstellung einer 12-Faktor-Custom-Design-Experiment-Plattform, bei der unsere 12-Faktoren Werte von konzentrierten Elementen in der Schaltung waren, wie z. B. Widerstände und Kondensatoren. |
| Die vom DOE generierte Tabelle out...the wurde verwendet, um Batch-Simulationen der Schaltung auszuführen, und dann extrahierten wir aus jeder dieser Simulationen Werte an Port...sechs Ports im Netzwerk. |
| das wurden unsere sechs Antworten des DOE. Nachdem all dies abgeschlossen war, haben wir das Modell mit der Methode der kleinsten Quadrate angepasst und für jeden der Faktoren zwischen 97 und 99 R-Quadrat-Anpassungen festgestellt. Daher sind wir zuversichtlich, dieses Modell in Zukunft zu verwenden, um dieses 3D- und das 2D-Paket zu korrelieren. |
| Mit dem ... mit dem Prediction Profiler haben wir auch Erwünschtheitsfunktionen angewendet, um schnell zu den Werten der Schaltung zu gelangen, die unseren entsprechen |
| unser 3D-HFSS-Modell. Um dies jedoch in Zukunft zu verwenden, hat der Produktionsprofiler den zusätzlichen Vorteil, dass er die Abhängigkeiten zwischen den |
| Faktoren und die Antworten für kleine Änderungen. |
| Diese Arbeit wäre ohne die Hilfe meiner Teammitglieder nicht möglich gewesen und auch einige theoretische Konzepte stammen aus Eric Bogatins Buch über Power Delivery Networks. Vielen Dank. |
