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芯片功耗那些事(四)

热度 2已有 128 次阅读2022-5-20 10:18 |个人分类:Power 功耗分析|系统分类:芯片设计| 功耗分析

大壮在前面白话了power 的周边,这一次,来聊聊数字IC后端物理设计中,IR drop的分析流程以及如何预防和解决IR drop的问题,让芯片的signoff 更加顺畅。

 

IR Drop 是什么?

IR 压降是指出现在电源和地网络上电压下降或升高的一种现象。较先进工艺的的金属宽度和层数引入电源网路的电阻明显增加,提及整个PDNPower Delivery Network),早期的芯片有如下的简单模型,IR drop主要发生在如下三段,1)从芯片外部的电源开始考虑,第一段是到 PCB 上的压降; 2)第二段是package引入的压降; 3)第三部分是 chip P/G PAD 到内部每个instance 的压降;

未命名图片.png

2.png

R drop 发生在chip 的所有区域,就看控制的好不好。那就上工具。

 数字后端Icer,先着眼与Chip level IR drop,和大壮一起来捋一捋.

分析IRdrop 的后端工具有几个,我们就不用面面俱到,搞透一个先,点兵点将,就从Redhawk 开始吧(开玩笑啦,redhawk 用得还蛮多的, 有下面一句作为补充。)


未命名图片.png

2Redhawk 如何分析Static IR Drop

如下图,Chip 等效的静态压降的简化模型.

Vdd pad 是代表chip 的power supply pad

Vss pad 是表示chip 的ground pad

Ipad 是流经pad 的等效电流

R 是等效电阻网络

Iavg 是流经每个instance的等效电流

Instance 就是chip 中的器件,以反相器为例示意,都是挂在这个power网络上;

2.png


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回复 iqdaliu 2022-5-20 10:25
回复 秧歌歌 2022-5-20 11:44
  

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