1、電源完整性(PI)簡(jiǎn)介
電源完整性(PI,Power Integrity)就是為板級(jí)系統(tǒng)提供一個(gè)穩(wěn)定可靠的電源分配系統(tǒng)(PDS)。實(shí)質(zhì)上是要使系統(tǒng)在工作時(shí),電源、地噪聲得到有效的控制,在一個(gè)很寬的頻帶范圍內(nèi)為芯片提供充足的能量,并充分抑制芯片工作時(shí)所引起的電壓波動(dòng)、輻射及串?dāng)_。

2、電源完性仿真的必要性
隨著超大規(guī)模集成電路工藝的發(fā)展,芯片工作電壓越來(lái)越低,而工作速度越來(lái)越快,功耗越來(lái)越大,PCB板的密度也越來(lái)越高,因此對(duì)電源供應(yīng)系統(tǒng)在整個(gè)工作頻帶內(nèi)的穩(wěn)定性提出了更高的要求。電源完整性設(shè)計(jì)的水平直接影響著系統(tǒng)的性能,如整機(jī)可靠性,信噪比與誤碼率,及EMI/EMC等重要指標(biāo)。板級(jí)電源通道阻抗過(guò)高和同步開關(guān)噪聲SSN過(guò)大會(huì)帶來(lái)嚴(yán)重的電源完整性問(wèn)題,這些會(huì)給器件及系統(tǒng)工作穩(wěn)定性帶來(lái)致命的影響。PI設(shè)計(jì)就是通過(guò)合理的平面電容、分立電容、平面分割應(yīng)用確保板級(jí)電源通道阻抗?jié)M足要求,確保板級(jí)電源質(zhì)量符合器件及產(chǎn)品要求,確保信號(hào)質(zhì)量及器件、產(chǎn)品穩(wěn)定工作。

3、什么情況下需要仿真
(1)擔(dān)心當(dāng)前布局的電容濾波效果不能滿足要求。
(2)板上小電壓大電流種類繁多,擔(dān)心壓降和噪聲。
(3)電源網(wǎng)絡(luò)走線狹長(zhǎng),存在電壓降過(guò)高風(fēng)險(xiǎn)。
(4)EMI測(cè)試超標(biāo),懷疑是電源網(wǎng)絡(luò)噪聲導(dǎo)致。
4、仿真能力介紹
(1)直流電壓跌落仿真
確認(rèn)電源壓降是否符合要求,仿真分析走線、過(guò)孔電流密度,載流能力等。

(2)PDN阻抗分析
仿真電源供電網(wǎng)絡(luò)的端口阻抗,優(yōu)化電源供電網(wǎng)絡(luò)的噪聲與紋波,電容方案整改優(yōu)化,電容布局設(shè)計(jì)指導(dǎo)。全鏈路PDN阻 抗優(yōu)化,協(xié)同板級(jí)電源設(shè)計(jì)、封裝電源設(shè)計(jì)以及片上電容三部分。

(3)平面諧振分析
基于仿真進(jìn)行平面諧振的風(fēng)險(xiǎn)的評(píng)估,并對(duì)風(fēng)險(xiǎn)隱患進(jìn)行抑制。

(4)電熱聯(lián)合仿真
考慮導(dǎo)體電導(dǎo)率、器件功耗等因素,仿真單板、多板、銅排的溫升情況。
