[发明专利]分析电源网络的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及电路设计技术，更具体地说，涉及分析电源网络的方法和设备。

背景技术

随着集成电路技术的发展，芯片的集成度变得越来越高。数字电路、模拟电路、射频电路以及其他各种功能电路都被集成到一块芯片上，从而导致动态汲取电流（Dynamic Current Draw，DCD）的增加。因此，同步开关噪声（Simultaneous Switching Noise，SSN）已经成为高速集成电路设计时所面临的重大挑战。SSN主要由三种因素引起：非理想信号路径的电感、电源网络（Power Delivery Networks，PDN）的感性耦合、以及电源供电塌陷。如果SSN超过集成电路的SSN门限，则会导致集成电路中功能电路工作失常。

一般来说，SSN是用噪声电压来衡量的。根据欧姆定律，由电源网络引起的SSN可以表示为：

SSNPDN(jω)=Z(jω)*I_(jω)---(1)]]>

其中SSN_PDN表示由电源网络引起的SSN，Z表示电源网络的阻抗，I表示负载的DCD。本领域技术人员可以理解，在高频电路中，电路特性均与频率有关，因此用复数形式表示所述SSN、阻抗和DCD。

在等式（1）中，负载DCD与负载特性有关。在负载一定的情况下，负载DCD也是一定的。也就是说，在负载一定的情况下，电源网络引起的SSN只取决于电源网络的阻抗。为了使得由电源网络引起的SSN小于电源网络SSN门限，Z应该小于阻抗门限。确切地说，Z的幅值应该小于某个阻抗幅值门限。电源网络的Z是由其内部结构所确定的。因此，可以通过设计电源网络的内部结构，来确定电源网络的频域特性，从而确保电源网络的阻抗Z的幅值小于所述阻抗幅值门限。这种分析方法称为频域分析法。

频域分析法实际上是考虑电路的稳态特性，而没有考虑时域上的瞬态特性，这是因为频域分析法仅仅考虑电源网络阻抗Z的幅值，而瞬态特性是由相位所体现的。作为一种解决方法，可以在时域上对电源网络进行仿真，从而得到电源网络的瞬态特性。但是，电路仿真需要消耗非常大的计算资源。

因此，需要一种新的电源网络分析方法。

发明内容

本发明提供了一种用于分析电源网络的方法和设备。

根据本发明实施例的一种分析电源网络的方法，该方法包括：获取所述电源网络的单脉冲电流时域响应；根据所述单脉冲电流时域响应，计算所述电源网络的最差瞬态同步开关噪声SSN；以及在所述最差瞬态SSN小于电源网络SSN门限值的情况下，确定所述电源网络的噪声性能符合设计要求。

根据本发明实施例的一种分析电源网络的系统，该系统包括：单脉冲电流时域响应获取装置，配置为获取所述电源网络的单脉冲电流时域响应；最差瞬态同步开关噪声SSN计算装置，配置为根据所述单脉冲电流时域响应，计算所述电源网络的最差瞬态同步开关噪声；以及最差瞬态SSN判断装置，配置为在所述最差瞬态SSN小于电源网络SSN门限值的情况下，确定所述电源网络的噪声性能符合设计要求。

根据本发明实施例所提供的技术方案，可以在不进行电路仿真的情况下，分析电源网络的时域特性，从而判断电源网络的性能是否符合设计要求。

附图说明

通过结合附图对本公开示例性实施方式进行更详细的描述，本公开的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本公开示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。

图1是适于用来实现本发明实施方式的示例性计算机系统/服务器12的框图；

图2是典型的为芯片中的负载供电的系统的框图；

图3是根据本发明实施例的分析电源网络的方法的流程图；

图4是示例性的电源网络；