Zoe Toigo, ingegnere dell'integrità del segnale e dell'alimentazione, Microsoft
Priya Pathmanathan, Senior Signal and Power Integrity Engineer, Microsoft
Martin Rodriguez, ingegnere dell'integrità energetica, Microsoft
Doug White, responsabile tecnico principale per l'integrità dei segnali e dell'alimentazione, Microsoft
La complessità sempre crescente dei sistemi informatici richiede energia elettrica erogata in modo efficiente al chip. La sfida progettuale di una rete di distribuzione dell'alimentazione (PDN) è quella di fornire una tensione stabile e a basso rumore tramite percorsi a bassa impedenza, che influenzano le prestazioni complessive del sistema. Modelli accurati di una PDN proposta sono necessari per le decisioni iniziali sull'architettura del sistema e continuano a guidare i requisiti di layout man mano che la progettazione fisica matura.
Una parte del processo di progettazione PDN prevede la creazione di un modello del package del chip in uno strumento di risoluzione di campi elettromagnetici 3D (HFSS). I modelli complessi di parametri S dai risolutori di campo FEM (Finite Element Method) sono spesso semplificati in approssimazioni di elementi di circuito. In precedenza, i parametri di input per un'approssimazione di circuito bidimensionale del package venivano adattati manualmente finché il circuito non corrispondeva al modello 3D. Tuttavia, DOE personalizzato e adattamento della superficie di risposta in JMP hanno ridotto il numero di simulazioni sperimentali e il tempo di sviluppo per la creazione e la correlazione del modello. Il profilo di previsione ha rivelato la relazione polinomiale tra 12 fattori e sei risposte. Le funzioni di desiderabilità sono state utilizzate per determinare i valori dei fattori necessari per ottenere le risposte desiderate. Utilizzando questi dati, le risposte previste sono state correlate alle simulazioni di circuito.
Trascrizione generata automaticamente...
Oratore | Trascrizione |
| Zoe Toigo | Ciao, mi chiamo Zoe Toigo. Sono un ingegnere di integrità di segnale e potenza presso Microsoft e il mio progetto si intitola Power Delivery Network Model Prediction and Correlation. |
| La rete di distribuzione dell'alimentazione per il chip del computer è composta da tutte le interconnessioni, dal modulo regolatore di tensione ai pad sul chip e alla metallizzazione sul die che distribuisce localmente l'alimentazione e la corrente di ritorno. |
| Poiché interagisce con l'intero sistema, la sua qualità è fondamentale per le prestazioni complessive del sistema. |
| La progettazione della PDN è ??? durante l'intero ciclo di progettazione del prodotto. In una fase iniziale, possiamo creare modelli di architetture proposte e fornire feedback su |
| come questo avrebbe avuto un impatto sul sistema. E poi, una volta che il design è stato ulteriormente perfezionato, iniziamo un ciclo iterativo di lavoro con lo sviluppo hardware per perfezionare i nostri strumenti MOD in modo che corrispondano alle loro prestazioni e per fornire anche i requisiti per le prossime revisioni del design fisico. |
| All'inizio di quest'anno stavo lavorando alla modellazione di una parte della rete di distribuzione di potenza, il package del chip. Poiché questo è stato fatto in un ??? finito per HFSS, |
| piccole modifiche al modello richiedono molto tempo per essere simulate, quindi abbiamo creato un'approssimazione del circuito 2D di questo modello. |
| Poiché non vedevamo una buona corrispondenza tra i due modelli diversi, ci siamo rivolti a JMP per migliorare questo processo. Abbiamo iniziato creando una piattaforma di progettazione personalizzata di esperimenti a 12 fattori, in cui i nostri 12 fattori erano valori di elementi concentrati nel circuito, come resistori e condensatori. |
| La tabella generata dal DOE è stata utilizzata per eseguire simulazioni batch del circuito e quindi da ciascuna di queste simulazioni abbiamo estratto valori sulla porta...sei porte sulla rete, |
| che sono diventate le nostre sei risposte del DOE. Dopo che tutto ciò è stato completato, abbiamo fatto un adattamento del modello usando i minimi quadrati e, per ciascuno dei fattori, abbiamo visto un adattamento R quadrato tra 97 e 99. Quindi siamo fiduciosi di utilizzare questo modello in futuro per correlare questo pacchetto 3D e quello 2D. |
| Con il...con il profiler di previsione, abbiamo anche applicato funzioni di desiderabilità in modo da poter arrivare rapidamente ai valori del circuito che corrisponderebbero al nostro |
| il nostro modello 3D HFSS. Ma per utilizzarlo in futuro, il profiler di produzione ha il vantaggio aggiuntivo di poter apportare modifiche per mostrare le dipendenze tra |
| fattori e le risposte ai piccoli cambiamenti. |
| Questo lavoro non sarebbe stato possibile senza l'aiuto dei membri del mio team e anche alcuni concetti teorici sono stati tratti dal libro di Eric Bogatin sulle reti di distribuzione di energia. Grazie mille. |
