Zoe Toigo, Microsoft 신호 및 전력 무결성 엔지니어
Priya Pathmanathan, Microsoft의 수석 신호 및 전력 무결성 엔지니어
Martin Rodriguez, Power Integrity Engineer, Microsoft
Doug White, Microsoft의 주요 신호 및 전력 무결성 엔지니어링 관리자
컴퓨터 시스템의 복잡성이 계속 증가함에 따라 칩에 효율적으로 전력을 공급해야 합니다. 전력 공급망(PDN)의 설계 과제는 저임피던스 경로를 통해 안정적이고 저잡음 전압을 제공하는 것이며, 이는 전체 시스템 성능에 영향을 미칩니다. 제안된 PDN의 정확한 모델은 초기 시스템 아키텍처 결정에 필요하며, 물리적 설계가 성숙함에 따라 레이아웃 요구 사항을 계속 주도합니다.
PDN 설계 프로세스의 한 부분은 3D 전자기장 솔버 도구(HFSS)에서 칩 패키지의 모델을 만드는 것을 포함합니다. FEM(유한 요소법) 필드 솔버의 복잡한 S-파라미터 모델은 종종 회로 요소 근사치로 단순화됩니다. 이전에는 패키지의 2차원 회로 근사치에 대한 입력 매개변수를 회로가 3D 모델과 일치할 때까지 수동으로 맞추었습니다. 그러나 JMP의 사용자 정의 DOE 및 반응 표면 피팅은 모델 생성 및 상관 관계를 위한 실험 시뮬레이션 수와 개발 시간을 줄였습니다. 예측 프로파일은 12개 요인과 6개 응답 간의 다항식 관계를 보여주었습니다. 바람직성 함수는 원하는 응답을 얻는 데 필요한 요인의 값을 결정하는 데 활용되었습니다. 이 데이터를 사용하여 예측 응답을 회로 시뮬레이션과 상관시켰습니다.
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스피커 | 성적 증명서 |
| 조 토이고 | 안녕하세요, 저는 조이 토이고입니다. 저는 Microsoft의 신호 및 전력 무결성 엔지니어이며, 제 프로젝트 제목은 전력 공급 네트워크 모델 예측 및 상관 관계입니다. |
| 컴퓨터 칩의 전력 공급 네트워크는 전압 조절 모듈부터 칩의 패드, 전력과 귀환 전류를 국부적으로 분배하는 다이의 금속화까지 모든 상호 연결로 구성됩니다. |
| 이는 전체 시스템과 상호 작용하므로, 그 품질이 전체 시스템 성능에 매우 중요합니다. |
| PDN의 설계는 전체 제품 설계 주기 동안 ???입니다. 초기에는 제안된 아키텍처의 모델을 만들고 피드백을 제공할 수 있습니다. |
| 이것이 시스템에 어떤 영향을 미칠지. 그리고 설계가 더욱 정교해지면, 하드웨어 개발과 협력하여 MOD 도구를 정교하게 다듬고 물리적 설계의 다음 개정에 대한 요구 사항을 제공하는 반복적 주기를 시작합니다. |
| 올해 초에 저는 전력 공급망의 일부인 칩 패키지를 모델링하는 작업을 했습니다. 이는 HFSS의 유한 ???에서 수행되었기 때문에, |
| 모델을 약간 변경해도 시뮬레이션하는 데 시간이 많이 걸리기 때문에, 우리는 이 모델의 2D 회로 근사치를 만들었습니다. |
| 두 가지 다른 모델 간에 좋은 적합성이 보이지 않았기 때문에, 우리는 이 프로세스를 개선하기 위해 JMP로 전환했습니다. 우리는 12가지 요인의 사용자 정의 실험 설계 플랫폼을 만드는 것으로 시작했는데, 여기서 12가지 요인은 저항기 및 커패시터와 같은 회로의 덩어리 요소의 값이었습니다. |
| DOE에서 생성한 out...the 테이블은 회로의 일괄 시뮬레이션을 실행하는 데 사용되었으며, 각 시뮬레이션에서 네트워크의 6개 포트에서 값을 추출했습니다. |
| 이것이 DOE의 여섯 가지 대응이 되었습니다. 모든 것이 끝난 후, 우리는 최소 제곱법을 사용하여 모델을 적합시켰고, 각 요인에 대해 97에서 99 사이의 R 제곱 적합을 보았습니다. 따라서 우리는 이 모델을 사용하여 이 3D와 2D 패키지를 상관시킬 수 있다고 확신합니다. |
| ...예측 프로파일러를 사용하여 우리는 회로의 값과 일치하는 값을 빠르게 얻을 수 있도록 바람직성 함수도 적용했습니다. |
| 우리의 3D HFSS 모델입니다. 하지만 이것을 미래에 사용하기 위해 프로덕션 프로파일러는 종속성을 표시하도록 조정할 수 있는 추가 이점이 있습니다. |
| 요인과 작은 변화에 대한 대응. |
| 이 작업은 팀원들의 도움 없이는 불가능했을 것이고, 또한 일부 이론적 개념은 에릭 보가틴의 전력 공급 네트워크에 관한 책에서 활용되었습니다. 정말 감사합니다. |
