Nivel: principiante
Zoe Toigo, ingeniera de integridad de señales y energía, Microsoft
Priya Pathmanathan, ingeniera sénior de integridad de señales y energía, Microsoft
Martín Rodríguez, ingeniero de integridad energética, Microsoft
Doug White, Gerente Principal de Ingeniería de Integridad de Energía y Señal, Microsoft
La complejidad cada vez mayor de los sistemas informáticos exige que la energía eléctrica se entregue de manera eficiente al chip. El desafío de diseño de una red de suministro de energía (PDN) es proporcionar voltaje estable y de bajo ruido a través de rutas de baja impedancia, que influyen en el rendimiento general del sistema. Los modelos precisos de un PDN propuesto son necesarios para las decisiones iniciales de arquitectura del sistema y continúan impulsando los requisitos de diseño a medida que madura el diseño físico.
Una parte del proceso de diseño de PDN implica la creación de un modelo del paquete del chip en una herramienta de resolución de campos electromagnéticos 3D (HFSS). Los modelos complejos de parámetros S de los solucionadores de campo FEM (método de elementos finitos) a menudo se simplifican a aproximaciones de elementos de circuito. Anteriormente, los parámetros de entrada a una aproximación de circuito bidimensional del paquete se ajustaban manualmente hasta que el circuito coincidía con el modelo 3D. Sin embargo, el DOE personalizado y el ajuste de la superficie de respuesta en JMP redujeron el número de simulaciones experimentales y el tiempo de desarrollo para la creación y correlación del modelo. El perfil de predicción reveló la relación polinomial entre 12 factores y seis respuestas. Se utilizaron funciones de deseabilidad para determinar los valores de los factores necesarios para obtener las respuestas deseadas. Con estos datos, las respuestas previstas se correlacionaron con las simulaciones de circuitos.
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Vocero | Transcripción |
| Zoe Toigo | Hola, mi nombre es Zoe Toigo. Soy ingeniero de integridad de señales y energía en Microsoft, y mi proyecto se titula Predicción y correlación del modelo de red de suministro de energía. |
| La red de suministro de energía para el chip de computadora consta de todas las interconexiones, desde el módulo regulador de voltaje hasta las almohadillas en el chip y la metalización en el dado que distribuye localmente la energía y la corriente de retorno. |
| Debido a que interactúa con todo el sistema, su calidad es vital para el rendimiento general del sistema. |
| El diseño del PDN es ??? a lo largo de todo el ciclo de diseño del producto. Al principio, podemos crear modelos de arquitecturas propuestas y dar retroalimentación sobre |
| cómo afectaría esto al sistema. Y luego, una vez que el diseño se refina aún más, comenzamos un ciclo iterativo de trabajo con el desarrollo de hardware para refinar nuestras herramientas MOD para que coincidan con su rendimiento y también proporcionar requisitos para las próximas revisiones del diseño físico. |
| A principios de este año, estaba trabajando en el modelado de una parte de la red de suministro de energía, el paquete de chips. Porque esto se hizo en un finito ??? para HFSS, |
| los pequeños cambios en el modelo toman mucho tiempo para simular, por lo que creamos una aproximación de circuito 2D de este modelo. |
| Debido a que no estábamos viendo un buen ajuste entre los dos modelos diferentes, recurrimos a JMP para mejorar este proceso. Comenzamos creando un diseño personalizado de 12 factores de plataforma de experimentos, donde nuestros 12 factores eran valores de elementos agrupados en el circuito, como resistencias y condensadores. |
| La salida ... la tabla generada por el DOE se utilizó para ejecutar simulaciones por lotes del circuito, y luego de cada una de esas simulaciones, extrajimos valores en el puerto ... seis puertos en la red, |
| que se convirtieron en nuestras seis respuestas del DOE. Después de que todo eso estuvo terminado, hicimos un ajuste del modelo usando mínimos cuadrados, y para cada uno de los factores, vimos un ajuste cuadrado entre 97 y 99 R. Por lo tanto, confiamos en utilizar este modelo en el futuro para correlacionar este paquete 3D y 2D. |
| Con ... con el generador de perfiles de predicción, también aplicamos funciones de deseabilidad para que pudiéramos obtener rápidamente los valores del circuito que coincidirían con nuestro |
| nuestro modelo 3D HFSS. Pero para usar esto en el futuro, el generador de perfiles de producción tiene el beneficio adicional de poder ajustar para mostrar las dependencias entre los |
| factores y las respuestas a pequeños cambios. |
| Este trabajo no hubiera sido posible sin la ayuda de los miembros de mi equipo y también se aprovechan algunos conceptos teóricos del libro de Eric Bogatin sobre las redes de suministro de energía. Muchas gracias. |
