《ANSYS CPS 芯片系统协同SI、PI与EMI分析》.pdf

ANSYS CPS 芯片系统协同SI、PI与EMI分析 侯明刚 1 © 2011 ANSYS, Inc. May 16, 2013 Minggang.hou@ 电源完整性的挑战与解决方案 2 © 2011 ANSYS, Inc. May 16, 2013 高速设计的趋势要求在进行系统设计时考虑芯片的影响 芯片到芯片的系统异常复杂: Package Backplane Connector Daughter Card Package MS SL SL + + - • 发射端/接收端 - Via Via Via • 3D互连器件 • 芯片到封装的连接 • 封装到子卡的连接 • 子卡到背板的连接 • 供电网络的影响 复杂的设计会导致 • 新的未知现象带来的高风险 • 设计错误将付出更高的代价 需要新的方法和仿真工具来解决上 述困难。 3 © 2011 ANSYS, Inc. May 16, 2013 电源分配网络 （Power Distribution Network, PDN） 多级电源分配网络需要向系统中的所有器件提供符合要求的电源 典型的PDN一般包括 • 电源模块(VRM) • PCB板上的电源地平 面及去耦电容 • 封装上的电源地平 面及去耦电容 • 芯片内的电源地结 构 对PDN的要求: • 需要像芯片提供纯净的电源 • 提供低阻抗，低噪声的信号参考路径 • 不能导致超标的电磁辐射 4 © 2011 ANSYS, Inc. May 16, 2013 包含PCB,封装和芯片的PDN示意图 Full PDN Discrete Decoupling Capacitor on PCB Bulk Capacitor Low Inductance Capacitor on Package Chip Ball Grid Arr