PDN基础知识点

sunfloweronly

对电源分配网络的首要和基本要求是,保持芯片焊盘间的供电电压恒定,并使它能够维持在一个很小的容差范围内,通常在5%以内。从直流到高于1 GHz 的开关电流带宽范围内,该
+ Y0 t. f4 C- H( T, X电压值都必须在其容差范围内保持稳定。
' O2 i5 l0 C' i, _0 z8 K! Z7 J& i电源分配网络的作用有3个:保持芯片焊盘间的供电电压恒定，使地弹最小化，使电磁干扰问题最小化。
3 A% H$ R" l+ j: i- x  S* v+ L6 x8 T$ v在大多数设计中,用于供应电力的电源分配网络互连也总是用于运送信号线的返回电流这些电源分配网络互连的第二个作用是提供一个低阻抗的信号返回路径。提供低阻抗路径的最简单方法是使互连足够宽，从而使返回电流尽可能地分布开，并且让信号线保持分离,使得它们的返回电流不会相互重叠。若不满足这些条件,则返回电流将会聚集，不同信号的返回电流将会互相重叠。其结果就是产生地弹,也称为同时开关噪声(SSN)或开关噪声。
如果芯片消耗的是一个恒定直流电流,那么由于互连的串联电阻存在,该直流电流将在电源分配网络互连上产生压降,通常称为IR 压降。当芯片的电流发生波动时,电源分配网络上
' Q% [2 d' U" @, q4 F2 E) b) e* Q( M的压降也会随之波动，从而使芯片焊盘上的电压也产生波动。
$ _2 R7 R" Y1 w5 T
; ^7 ?7 Z4 w+ B" N, u4 }. k设计电源分配网络的过程中的3个最重要的设计准则如下:
( m3 k' F$ x- ^) D+ ~& m1.让电源和地平面成为相邻的平面层,平面之间的介质要尽量薄,并且还要让平面尽可能靠近电路板层叠结构的表面层;
, P- ?' [1 ~) g) a5 j. @2.在去耦电容器焊盘和连往内层电源/地平面腔的过孔之间,使用尽可能短而宽的表层走线，并在具有最低回路电感的位置放置电容器;
* i+ a; V/ b; e3.使用 SPICE选择最佳的电容器容值及其个数，以使阻抗曲线低于目标阻抗。
# B2 i; M; j! G# w) p; z; s% D8 }
( d! Y; |" J( q7 T3 Z

ad_gao

PDN的优势：PDN可以显著提高网站的访问速度，降低延迟和丢包率