芯片电源完整性设计课程内容

1. SOC芯片电源完整性问题概述

‌‌1) SOC芯片电源网络特点‌：

分析SOC芯片电源分配网络(PDN)的多电压域、精确电压和电流控制、电源岛等特性。

‌2) 电源完整性问题的影响‌：

探讨电源噪声对芯片性能、系统稳定性、电磁兼容性及可靠性的影响。

2. 电源分配网络(PDN)设计

‌1）PDN定义与组成‌

‌2）PDN设计目标‌

‌3）低阻抗设计‌

3. 芯片电源完整性设计方法学

‌1）设计目标‌：

阐述芯片电源完整性设计的核心目标，包括控制电源噪声、提供稳定电压、实时响应负载变化等。

‌2）设计方法‌：

详细介绍电源无源设计、PDN阻抗曲线设计、电容组合设计、低环路电感设计、平面谐振设计、电源时域噪声设计、负载行为设计等高低频噪声控制方法。

4. Hspice PI评估方法

‌1）Hspice软件介绍‌：

讲解Hspice软件在PI仿真中的应用，包括网表结构、仿真设置参数等。

‌2）PDN曲线与噪声仿真‌：

演示如何使用Hspice进行PDN曲线仿真和噪声仿真，并分析仿真结果。

5. 芯片端到端PDN设计方法

‌1）系统级PDN设计‌：

从系统外配电网络到芯片内半导体电源分配网络，全面介绍端到端的PDN设计方法。

‌2）电容设计与选择‌：

讲解电容的特性、低ESL电容的设计原理及其在PDN中的应用。

‌3）目标阻抗确定‌：

介绍基于最大电流、电流阶跃跳变和电流频谱定义的目标阻抗确定方法，并给出全带宽设计实例。

6. 芯片电源全链路噪声评估方法

‌1）电源噪声组成与分类‌：

分析芯片电源噪声的组成，包括AC噪声、IR drop等。

‌2）功耗分析‌：

讲解芯片电源功耗的组成，包括动态功耗、静态功耗等，并探讨PVT和Corner对功耗的影响。

‌3）温度与门控时钟对PI的影响‌：

分析温度对芯片性能、压降及可靠性的影响，以及门控时钟对电源完整性的挑战。

‌7.芯片电源完整性实操讲解‌：

通过Pinbase RL评估、通流分析、Pcb/pkg PDN分析、Hspice仿真等实操环节，加深学员对PI设计的理解和应用能力。