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電源完整性問題以及改進(jìn)思路分析
功耗已經(jīng)成為集成電路主要的設(shè)計(jì)約束條件，但完整性很少引起人們的注意，盡管它在決定電源和能耗方面扮演著舉足輕重的作用。大多數(shù)人都會(huì)注意到，如果將娛樂室內(nèi)的燈光調(diào)得太暗，電視屏幕上亮度的急劇變化會(huì)傷害我們的視力。因此減少照明能耗的工作效果直接取決于我們遇到的‘光噪聲’。對(duì)IC來說原理是*一樣的，通過降低供電電壓來小化能耗是基本的方法，這種方法直接依賴于電源網(wǎng)格噪聲或電源完整性。電源完整性是目前SoC和SiP面臨的下一個(gè)主要挑戰(zhàn)，因?yàn)殡娫春湍芰咳允侵鲗?dǎo)的設(shè)計(jì)約束條件。
電源完整性概念
簡單地講，電源完整性是指特定電源與理想狀態(tài)的接近程度，具體取決于電源的自然特性。對(duì)于家用設(shè)備電源來說，主要關(guān)心的是電壓幅度和頻率，即不管附近的負(fù)荷和用電限制如何變化，電壓幅度和頻率能夠保持多大的穩(wěn)定性。我們可能都會(huì)注意到，當(dāng)大型空調(diào)或電冰箱壓縮機(jī)啟動(dòng)時(shí)燈會(huì)變暗，這就是電源完整性的劣化現(xiàn)象。
集成電路沒有什么不同？雖然它們一般使用幾伏到1伏的直流電源。通過了解IC的部分電路在打開和關(guān)閉以及增加和減少功能時(shí)，在這一恒定電壓上產(chǎn)生的降壓和過沖，就能很好地理解IC的電源完整性。對(duì)于的電源完整性而言，重要的是供電電壓差值中發(fā)生的降壓和過沖或瞬時(shí)(和靜態(tài))變化保持在很小的范圍內(nèi)，比如標(biāo)稱值的5%，從而使集成電路保持可預(yù)測的性能。