Zoe Toigo、Microsoft のシグナルおよびパワー インテグリティ エンジニア
Priya Pathmanathan、Microsoft シニア シグナルおよびパワー インテグリティ エンジニア
マーティン・ロドリゲス、マイクロソフト、パワーインテグリティエンジニア
ダグ・ホワイト、マイクロソフト主席シグナル＆パワーインテグリティエンジニアリングマネージャー
コンピュータ システムの複雑さが増すにつれ、チップに効率よく電力を供給することが求められています。電力供給ネットワーク (PDN) の設計上の課題は、低インピーダンス パスを通じて安定した低ノイズ電圧を供給することです。これは、システム全体のパフォーマンスに影響します。提案された PDN の正確なモデルは、初期のシステム アーキテクチャの決定に必要であり、物理設計が成熟するにつれてレイアウト要件を推進し続けます。
PDN 設計プロセスの一部には、3D 電磁場ソルバー ツール (HFSS) でチップのパッケージ モデルを作成する作業が含まれます。FEM (有限要素法) フィールド ソルバーの複雑な S パラメータ モデルは、多くの場合、回路要素の近似値に簡略化されます。以前は、パッケージの 2 次元回路近似値への入力パラメータは、回路が 3D モデルと一致するまで手動で調整されていました。しかし、JMP のカスタム DOE および応答曲面フィッティングにより、モデルの作成と相関のための実験シミュレーション数と開発時間が削減されました。予測プロファイルにより、12 の因子と 6 つの応答の間に多項式関係があることが明らかになりました。望ましい応答を得るために必要な因子の値を決定するために、望ましさ関数が使用されました。このデータを使用して、予測された応答が回路シミュレーションと相関付けられました。
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スピーカー | トランスクリプト |
| ゾーイ・トイゴ | こんにちは。私の名前は Zoe Toigo です。私は Microsoft の信号および電力整合性エンジニアで、私のプロジェクトは電力供給ネットワーク モデルの予測と相関というタイトルです。 |
| コンピュータ チップの電力供給ネットワークは、電圧レギュレータ モジュールからチップ上のパッド、および電力と戻り電流をローカルに分配するダイ上のメタライゼーションまで、すべての相互接続で構成されます。 |
| システム全体と相互作用するため、その品質はシステム全体のパフォーマンスにとって非常に重要です。 |
| PDNの設計は、製品設計サイクル全体を通じて行われます。早い段階で、提案されたアーキテクチャのモデルを作成し、フィードバックを与えることができます。 |
| これがシステムにどのような影響を与えるかを検討します。そして、設計がさらに改良されると、ハードウェア開発部門と連携して MOD ツールを改良し、そのパフォーマンスに一致させ、物理設計の次の改訂の要件も提供するという反復サイクルを開始します。 |
| 今年の初めに、私は電力供給ネットワークの一部であるチップパッケージのモデリングに取り組んでいました。これはHFSSの有限の???で行われたため、 |
| モデルに小さな変更を加えるとシミュレーションに長い時間がかかるため、このモデルの 2D 回路近似を作成しました。 |
| 2 つの異なるモデル間の適合性が良好でなかったため、このプロセスを改善するために JMP を使用しました。まず、12 因子のカスタム実験計画プラットフォームを作成しました。ここで、12 因子は、抵抗器やコンデンサなど、回路内の集中要素の値です。 |
| DOEによって生成されたテーブルは回路のバッチシミュレーションを実行するために使用され、その後、各シミュレーションからポートの値を抽出しました...ネットワーク上の6つのポート、 |
| これが DOE の 6 つの応答になりました。すべて完了した後、最小二乗法を使用してモデルの適合を行いました。各要因について、97 ～ 99 の R 二乗適合が得られました。したがって、このモデルを使用して、今後この 3D パッケージと 2D パッケージを相関させることに自信を持っています。 |
| 予測プロファイラでは、望ましさ関数も適用して、回路の値を素早く取得できるようにしました。 |
| 3D HFSSモデルです。しかし、将来的にこれを使用するには、プロダクションプロファイラーに、 |
| 要因と小さな変化に対する反応。 |
| この作業はチームメンバーの協力なしには実現できなかったでしょう。また、いくつかの理論的概念は、電力供給ネットワークに関する Eric Bogatin の書籍から活用しています。本当にありがとうございました。 |
