数字超大规模集成电路设计 (68).pdf

6.3.4 小结 31 互连线的信号完整性问题小结 线间电容引起串扰问题 • 影响因素：干扰信号幅度、翻转速度、受害信号线的驱 动电阻、线间电容大小 • 影响：信号噪声、延时不确定（与数据相关） • 解决方法：减小信号幅度、隔离、屏蔽、避免存在高阻 节点、差分信号、补偿和抵消技术（如绞合走线） 寄生电阻引起电源压降问题 • 影响因素：寄生电阻、电源电流 • 影响：电源压降（动态）、漏电 • 解决方法：电源地线用网络分布，借助IR drop分析工 具，控制峰值电流 32 互连线的信号完整性问题小结（2） 寄生电感（特别是电源地引线电感）引起电 源波动问题 • 影响因素：电流大小，逻辑门的翻转速度 • 影响：电源波动 • 解决办法：多个电源引线（一个电源线5-10个 驱动器）、内核与IO驱动器电源分离、缩短封 装引线长度、去耦电容、控制驱动器的翻转速 度和峰值电流 33 总结（续） 互连线问题的考虑 • 信号线和时钟线主要考虑串扰问题 • 电源线主要考虑IR drop和L di/dt问题 • 为了减小时钟线的延时偏差要考虑串扰问题， 时钟驱动器要注意电源电压的波动和IR drop问 题 • 全局互连（长导线）主要考虑延时问题 • 总线处易发生同时翻转的信号线平行走线的情 况，要特别注意串扰问题 • 动态节点和高阻节点、模拟信号线对串扰特别 敏感 34 总结（续） 互连线工程 • 时钟信号线要适当增加与周围导线的间距，高速电路中 要采用屏蔽 • 总线克服串扰的方法： • 电源/地线屏蔽 • 把不同时间的翻转的两组总线相间放置 • 绞合布线等方法抵消串扰 • 长导线要插入中继器，长距离传输还可以采用互连线流 水线 35 总结（续） 片内、片外和电路板上要放置必要的去耦电容，抑 制电源线噪声 避免出现动态节点和浮空导线 36