一種多芯片多輸入PDN分布式建模及去耦方法

張　毅

(西安電子科技大學 CAD所，陜西 西安 710071)

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一種多芯片多輸入PDN分布式建模及去耦方法

張毅

(西安電子科技大學 CAD所，陜西 西安 710071)

摘要現階段比較成熟的電源配送網絡(PDN)分析方法多是針對單芯片單電源端口進行，無法滿足高速系統多電源軌道的需求。文中通過對N端口網絡的理論推導，分析了多電源端口PDN阻抗增加的原理，引入多輸入阻抗的概念，用以精確捕捉PDN電流分布特性，進而提出了一種適用于多芯片多輸入PDN的分布式建模方法，并給出復雜PDN整板去耦方案。實驗例證表明，給出的去耦方案能有效地將所有芯片的多輸入阻抗降低到目標阻抗之下，滿足系統5%噪聲容限范圍要求。

關鍵詞PDN；多芯片多輸入；分布式建模；去耦

隨著晶體管特征尺寸進入亞微米/納米級別，高速系統芯片集成度不斷提高，信號轉換速率日益加快，導致電源噪聲越發嚴重，這就對印制電路板上電源配送網絡(PowerDeliveryNetwork，PDN)的去耦設計提出更嚴格的要求。現階段比較成熟的PDN去耦分析多是針對單芯片單輸入網絡進行[1]，采用集總建模或近似分布式建模方法對互連網絡的電氣特性進行描述，無法準確捕捉高頻范圍內PDN電源端口間的相互影響和電流分布兩種特性，也就無法對多芯片多輸入PDN的去耦設計給出直觀的指導意見。針對上述問題，本文基于高頻范圍內PDN的電流分布特性和阻抗增加原理，提出了一種新的多芯片多輸入PDN分布式建模方法，并給出了復雜PDN去耦方法。

1建模分析