[發(fā)明專利]分析電源網(wǎng)絡(luò)的方法和裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310214005.X
• 申請日: 2013-05-31
• 公開（公告）號: CN104217043A
• 公開（公告）日: 2014-12-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 丁同浩;尹文;龐則桂;劉瑋
• 申請（專利權(quán)）人: 國際商業(yè)機器公司
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 邊海梅

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電路設(shè)計技術(shù)，更具體地說，涉及分析電源網(wǎng)絡(luò)的方法和設(shè)備。

背景技術(shù)

隨著集成電路技術(shù)的發(fā)展，芯片的集成度變得越來越高。數(shù)字電路、模擬電路、射頻電路以及其他各種功能電路都被集成到一塊芯片上，從而導致動態(tài)汲取電流（Dynamic?Current?Draw，DCD）的增加。因此，同步開關(guān)噪聲（Simultaneous?Switching?Noise，SSN）已經(jīng)成為高速集成電路設(shè)計時所面臨的重大挑戰(zhàn)。SSN主要由三種因素引起：非理想信號路徑的電感、電源網(wǎng)絡(luò)（Power?Delivery?Networks，PDN）的感性耦合、以及電源供電塌陷。如果SSN超過集成電路的SSN門限，則會導致集成電路中功能電路工作失常。

一般來說，SSN是用噪聲電壓來衡量的。根據(jù)歐姆定律，由電源網(wǎng)絡(luò)引起的SSN可以表示為：

SSNPDN(jω)=Z(jω)*I_(jω)---(1)]]>

其中SSN_PDN表示由電源網(wǎng)絡(luò)引起的SSN，Z表示電源網(wǎng)絡(luò)的阻抗，I表示負載的DCD。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，在高頻電路中，電路特性均與頻率有關(guān)，因此用復數(shù)形式表示所述SSN、阻抗和DCD。

在等式（1）中，負載DCD與負載特性有關(guān)。在負載一定的情況下，負載DCD也是一定的。也就是說，在負載一定的情況下，電源網(wǎng)絡(luò)引起的SSN只取決于電源網(wǎng)絡(luò)的阻抗。為了使得由電源網(wǎng)絡(luò)引起的SSN小于電源網(wǎng)絡(luò)SSN門限，Z應該小于阻抗門限。確切地說，Z的幅值應該小于某個阻抗幅值門限。電源網(wǎng)絡(luò)的Z是由其內(nèi)部結(jié)構(gòu)所確定的。因此，可以通過設(shè)計電源網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，來確定電源網(wǎng)絡(luò)的頻域特性，從而確保電源網(wǎng)絡(luò)的阻抗Z的幅值小于所述阻抗幅值門限。這種分析方法稱為頻域分析法。

頻域分析法實際上是考慮電路的穩(wěn)態(tài)特性，而沒有考慮時域上的瞬態(tài)特性，這是因為頻域分析法僅僅考慮電源網(wǎng)絡(luò)阻抗Z的幅值，而瞬態(tài)特性是由相位所體現(xiàn)的。作為一種解決方法，可以在時域上對電源網(wǎng)絡(luò)進行仿真，從而得到電源網(wǎng)絡(luò)的瞬態(tài)特性。但是，電路仿真需要消耗非常大的計算資源。

因此，需要一種新的電源網(wǎng)絡(luò)分析方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種用于分析電源網(wǎng)絡(luò)的方法和設(shè)備。

根據(jù)本發(fā)明實施例的一種分析電源網(wǎng)絡(luò)的方法，該方法包括：獲取所述電源網(wǎng)絡(luò)的單脈沖電流時域響應；根據(jù)所述單脈沖電流時域響應，計算所述電源網(wǎng)絡(luò)的最差瞬態(tài)同步開關(guān)噪聲SSN；以及在所述最差瞬態(tài)SSN小于電源網(wǎng)絡(luò)SSN門限值的情況下，確定所述電源網(wǎng)絡(luò)的噪聲性能符合設(shè)計要求。

根據(jù)本發(fā)明實施例的一種分析電源網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括：單脈沖電流時域響應獲取裝置，配置為獲取所述電源網(wǎng)絡(luò)的單脈沖電流時域響應；最差瞬態(tài)同步開關(guān)噪聲SSN計算裝置，配置為根據(jù)所述單脈沖電流時域響應，計算所述電源網(wǎng)絡(luò)的最差瞬態(tài)同步開關(guān)噪聲；以及最差瞬態(tài)SSN判斷裝置，配置為在所述最差瞬態(tài)SSN小于電源網(wǎng)絡(luò)SSN門限值的情況下，確定所述電源網(wǎng)絡(luò)的噪聲性能符合設(shè)計要求。

根據(jù)本發(fā)明實施例所提供的技術(shù)方案，可以在不進行電路仿真的情況下，分析電源網(wǎng)絡(luò)的時域特性，從而判斷電源網(wǎng)絡(luò)的性能是否符合設(shè)計要求。

附圖說明

通過結(jié)合附圖對本公開示例性實施方式進行更詳細的描述，本公開的上述以及其它目的、特征和優(yōu)勢將變得更加明顯，其中，在本公開示例性實施方式中，相同的參考標號通常代表相同部件。

圖1是適于用來實現(xiàn)本發(fā)明實施方式的示例性計算機系統(tǒng)/服務器12的框圖；

圖2是典型的為芯片中的負載供電的系統(tǒng)的框圖；

圖3是根據(jù)本發(fā)明實施例的分析電源網(wǎng)絡(luò)的方法的流程圖；

圖4是示例性的電源網(wǎng)絡(luò)；