基于片上去耦电容的配电网络-(原书第2版)_PDF下载[121MB-百度云]伽库绍卡斯

本书特色

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本书主要介绍了高性能超大规模集成电路中配电网络的设计和研究方法，详细分析了片上电源分布网络的各个方面。针对配电系统及其相关的设计难点提出了清晰、有效的解决方法，包括电路网络建模方法和片上去耦电容布局技术。此外，对于片上配电系统的特性行为和设计方法，本书也具有深刻的见解和清晰的表述。本书专业理论性较强，由点及面，由浅入深，在科研领域和工业领域都具有很高的参考价值。本书不仅适用于集成电路物理设计工程师，还可作为集成电路配电网络专题研究人员及相关专业师生的参考书。

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原书第1版前言关于作者第1部分一般性背景第1章概述1.1集成电路技术的发展1.2设计目标的发展1.3配电的问题1.4配电噪声的不利影响1.4.1信号延时的不确定性1.4.2片上时钟抖动1.4.3噪声裕度降低1.4.4栅氧化层可靠性的降低1.5小结第2章电路的感性特性2.1电感的定义2.1.1场能量的定义2.1.2磁通量的定义2.1.3局部电感2.1.4网电感2.2电感随频率的变化2.2.1均匀电路密度假定2.2.2电感变化机制2.2.3电路简化模型2.3电路的感性行为2.4片上互连线的电感特性2.5小结第3章片上感性电流回路的特性3.1简介3.2电感与线长的关系3.3两个并行回路段的感性耦合3.4电路分析的应用3.5小结第4章电迁移4.1电迁移的物理机制4.2电迁移引起的机械应力4.3电迁移损害的稳态限制4.4电迁移寿命与互连线尺寸的关系4.5电迁移寿命的统计分布4.6在交流电流下的电迁移寿命4.7铝和铜互连工艺的比较4.8电迁移可靠性设计4.9小结第5章去耦电容5.1去耦电容简介5.1.1历史回顾5.1.2去耦电容当作电荷的蓄水池5.1.3去耦电容的现实模型5.2带去耦电容的配电网络的阻抗5.2.1配电系统的目标阻抗5.2.2反共振5.2.3去耦电容结构化分布的水力学类比5.3固有和策划的片上去耦电容5.3.1固有去耦电容5.3.2策划去耦电容5.4片上去耦电容的类型5.4.1pip电容5.4.2mos电容5.4.3mim电容5.4.4侧面通量电容5.4.5不同片上去耦电容的对比5.5片上开关稳压器5.6小结第6章片上电源分配噪声的缩减趋势6.1缩减模型6.2互连特性6.2.1全局互连特性6.2.2网格电感的缩减6.2.3倒装芯片封装特性6.2.4片上电容的影响6.3电源噪声模型6.4电源噪声缩减6.4.1恒定金属厚度方案分析6.4.2缩减金属厚度方案分析6.4.3电源噪声的itrs缩减6.5噪声缩减的含义6.6小结第7章第1部分小结第2部分电源系统设计第8章高性能配电系统8.1配电网络的物理结构8.2配电系统的电路模型8.3配电系统的输出阻抗8.4带有一个去耦电容的配电系统8.4.1阻抗特性8.4.2单层去耦方案的局限8.5去耦电容的层次化布局8.6配电网络中的谐振8.7全阻抗补偿8.8实例分析8.9设计依据8.9.1去耦电容器电感8.9.2互连线电感8.10一维电路模型的局限性8.11小结第9章片上配电网络9.1片上配电网络的类型9.1.1片上配电网络的基本结构9.1.2提高片上配电网络的阻抗特性9.1.3阿尔法微处理器中配电网络的演化史9.2裸片封装接口9.3其他考虑9.4小结第10章计算机辅助设计与分析10.1片上配电网络的设计流程10.2配电网络的线性分析10.3配电网络的建模10.4表征片上电路的电源电流需求10.5配电网络分析的计算方法10.6片上去耦电容器的分配10.6.1基于电荷的分配方法10.6.2基于过噪声幅度的分配策略10.6.3基于过电荷的分配策略10.7小结第11章快速电压降分析的闭式表达式11.1fair的背景11.2对电压降分析的解析11.2.1单电源和单电流负载11.2.2单电源和多电流负载11.2.3多电源和单电流负载11.2.4多电源和多电流负载11.3电源网格分析的局部性11.3.1电源网格中的空间局部性原理11.3.2空间局部性对计算复杂度的影响11.3.3在fair中利用空间局部性11.3.4误差修正窗11.4实验结果11.5小结第12章第2部分小结第3部分配电网络中的噪声第13章片上配电网格的电感特性13.1输电电路13.2仿真设定13.3网格类型13.4电感与线宽的关系13.5网格类型对电感的影响13.5.1非交叉指型网格与交叉指型网格的比较13.5.2配对型网格与交叉指型网格的比较13.6影响电感的网格尺寸13.6.1影响电感的网格宽度13.6.2影响电感的网格长度13.6.3电网的方块电感13.6.4网格电感的高效计算方法13.7小结第14章网格电感随频率的变化特性14.1分析步骤14.2电感变化特性的探讨14.2.1电路模型14.2.2对电感变化特性的分析14.3小结第15章电感、面积和电阻之间的折衷15.1在网格面积不变的约束下电感与电阻的折衷15.2在网格电阻不变的约束下电感与面积的折衷15.3小结第16章交叉指型电源/地分布网络的电感模型16.14对型基本结构16.2含有大量交叉指对的电源/地分布网络16.3比较与讨论16.4小结第17章片上电源噪声抑制技术17.1添加片上低噪声地来抑制地噪声17.2决定地弹抑制的系统参数17.2.1噪声电路和噪声敏感电路之间的物理距离17.2.2频率和电容的变化17.2.3额外接地通路的阻抗17.3小结第18章片上配电网络中噪声的影响18.1芯片封装共振中的尺度效应18.2配电噪声的传播18.3局部电感特性18.4小结第19章第3部分小结第4部分片上去耦电容器的布局第20章片上去耦电容器的有效半径20.1背景20.2基于目标阻抗的片上去耦电容器有效半径20.3估算所需的片上去耦电容值20.3.1电阻性噪声主导20.3.2电感性噪声主导20.3.3连线的临界长度20.4由充电时间决定的有效半径20.5针对片上去耦电容器布局的设计方法20.6片上配电网络模型20.7实例分析20.8设计意义20.9小结第21章分布式片上去耦电容器的有效布局21.1工艺约束21.2在纳米级ic中片上去耦电容器的布局21.3分布式片上去耦电容网络的设计21.4分布式片上去耦电容网络中的设计折衷21.4.1关于r1系统参数的决定因素21.4.2c1*小值21.4.3片上去耦电容总预算的*小值21.5分布式片上去耦电容器系统的设计方法21.6实例分析21.7小结第22章分布式片上电源和去耦电容器的协同设计22.1问题的出现22.2电源和去耦电容器的协同布局22.3实例分析22.4小结第23章第4部分小结第5部分多层配电网络第24章多层电网的阻抗特性24.1多层网格的电气特性24.1.1单层网格的阻抗特性24.1.2多层网格的阻抗特性24.2双层网格的实例研究24.2.1仿真设置24.2.2网格层之间的电感耦合24.2.3双层网格的电感参数24.2.4双层网格的电阻参数24.2.5在双层网格中阻抗随频率的变化量24.3设计意义24.4小结第25章多层交叉指型配电网络25.1单金属层特性25.1.1使阻抗*小的*优宽度25.1.2*优线宽的特性25.2多层优化25.2.1**种方案——等电流密度25.2.2第二种方案——*小阻抗25.3探讨25.3.1比较25.3.2布通率25.3.3忠实度25.3.4临界频率25.4小结第26章第5部分小结第6部分多电压电源网络系统第27章多片上电源系统27.1多电源电压ic27.1.1多电源电压技术27.1.2cvs27.1.3ecvs27.2多电源电压ic的挑战27.2.1芯片面积27.2.2功耗27.2.3设计复杂度27.2.4布局和布线27.3有效电源电压的*佳数目和量值27.4小结第28章多供电电压的片上配电网格28.1背景28.2仿真建立28.3双电压双地配电网格28.4dsdg交叉指型网格28.4.1i型dsdg交叉指型网格28.4.2ii型dsdg交叉指型网格28.5dsdg配对网格28.5.1i型dsdg配对网格28.5.2ii型dsdg配对网格28.6仿真结果28.6.1无去耦电容的交叉指型配电网格28.6.2无去耦电容的配对配电网格28.6.3具有去耦电容的配电网格28.6.4电源噪声随电流负载开关频率变化的关系28.7设计意义28.8小结第29章多电压配电系统的去耦电容29.1配电系统的阻抗29.1.1配电系统的阻抗介绍29.1.2并联电容的反共振29.1.3配电系统参数对阻抗的影响29.2配电系统阻抗的实例研究29.3配电系统的电压传输函数29.3.1配电系统的电压传输函数介绍29.3.2电压传输函数随配电系统参数变化的关系29.4配电系统电压响应的实例研究29.4.1电压传输函数的无过冲值29.4.2值和频率范围间的折衷29.5小结第30章第6部分小结第7部分综述与附加材料结束语附录附录a交叉指型p/g网络初始*佳宽度的估计附录b多层交叉指型配电网络的首要优化方法附录c多层交叉指型配电网络的次要优化方法附录ddsdg完全交叉指型配电网格的回路互感附录edsdg伪交叉指型配电网格的回路互感附录fdsdg完全配对配电网格的回路互感附录gdsdg伪配对配电网格的回路互感参考文献