[发明专利]一种PDN阻抗平坦化仿真方法、装置、设备和介质

说明书

本发明公开了一种PDN阻抗平坦化仿真方法，包括：将去耦合电容模型转化为等效串联RLC电路；通过仿真分别计算不同的去耦合电容待摆放节点有无去耦合电容的IC端阻抗的变化量；将最大的IC端阻抗的变化量对应的去耦合电容待摆放节点配置为第一位置节点；再次计算其他去耦合电容待摆放节点的IC端阻抗的变化量并依次获取所有去耦合电容待摆放节点的顺序；获取目标阻抗和PDN阻抗的曲线交错点对应的电容值，在第一位置节点放置电容值邻近且大于交错点对应的电容值的去耦合电容；依次针对所有位置节点重复前一步骤以放置去耦合电容。本发明还公开了一种装置、设备和介质。本发明提供的PDN阻抗平坦化仿真方法、装置、设备和介质可以使PDN阻抗平坦化。

技术领域

本发明涉及电路设计技术领域，更具体地，特别是指一种PDN阻抗平坦化仿真方法、装置、设备和介质。

背景技术

在服务器PCB(Printed circuit board，印刷电路板)设计中，电源平面及地平面，就像是共振腔体，不同的大小或形状，都会有它的谐振模态，图1示出的是现有技术中电源分布网路的示意图，如图1所示，在电源分布网路(PDN)的设计中，简单来说就是设计电源端到抽载电容之间的电源路径上，是否在有效频宽内达到目标阻抗(Target Impedance)的要求，如果超出目标阻抗的频率点，遇到电源抽载所造成的电源涟波窜出到PCB刚好在那个频率点，就会造成辐射问题。如果在IC电源接脚中的PDN(Power Distribution Network，电源分布网路)阻抗太高，当所有的调节模组同时切换时，其切换电流将产生电压，而该电压可在讯号本身观察到。

基于预期的抽载电压的涟波希望抑制到什么区间，或是希望可以承载的高峰电流多少，就可以去定义目标阻抗(Z)该设定多少。

目标阻抗(Z)可以按照如下方法計算：Z＝ΔV÷ΔI。

而目标阻抗的计算又是基于以下两种假设：

1.整个关心频段区间的阻抗都是平坦的；

2.PDN是线性不随时间变化。

而实际上服务器的PDN都无法遵照以上两种假设运作。

图2示出的是现有技术中阻抗大小及相位与电流关系的示意图，如图2所示，若单独观察单一步阶电流的响应图，阻抗图上有三个共振点。

图3示出了现有技术中极差情况的阻抗大小及相位与电流关系的示意图，如图3所示，若有多个步阶电流响应，随着运作时间的推进，有可能会在某时间点叠加造成极大的共振，称之为疯狗浪(rogue wave)。这也是为何需要设计PDN阻抗平坦化的目的。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例的目的在于提供一种PDN阻抗仿真方案，可以透过去耦合电容在PCB印刷电路板中摆放位置，与适当挑选去耦合电容值，进而达到使PDN阻抗平坦化的设计目的，减低疯狗浪突波电压造成的影响。

基于上述目的，本发明一方面提供了一种PDN阻抗平坦化仿真方法，该方法包括：将去耦合电容的模型转化为等效串联RLC电路；基于等效串联RLC电路，通过仿真分别计算不同的去耦合电容待摆放节点有无去耦合电容的IC端阻抗的变化量；将最大的IC端阻抗的变化量对应的去耦合电容待摆放节点配置为第一位置节点；再次计算其他去耦合电容待摆放节点的IC端阻抗的变化量，并将最大的IC端阻抗的变化量对应的去耦合电容待摆放节点配置为下一位置节点；重复前一步骤以依次获取所有去耦合电容待摆放节点的顺序；获取目标阻抗和PDN阻抗的曲线交错点对应的电容值，在第一位置节点放置电容值邻近且大于交错点对应的电容值的去耦合电容；依次针对所有位置节点重复前一步骤以放置去耦合电容。

在本发明的PDN阻抗平坦化仿真方法的一些实施方式中，将去耦合电容的模型转化为等效串联RLC电路还包括：将VRM(Voltage Regulator Module，电源调节模组)与极性电解电容模型置入等效串联RLC电路。