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商品描述
Description:
A hands-on troubleshooting guide for VLSI network designers
The primary goal in VLSI (very large scale integration) power network design is to provide enough power lines across a chip to reduce voltage drops from the power pads to the center of the chip. Voltage drops caused by the power network's metal lines coupled with transistor switching currents on the chip cause power supply noises that can affect circuit timing and performance, thus providing a constant challenge for designers of high-performance chips.
Power Distribution Network Design for VLSI provides detailed information on this critical component of circuit design and physical integration for high-speed chips. A vital tool for professional engineers (especially those involved in the use of commercial tools), as well as graduate students of engineering, the text explains the design issues, guidelines, and CAD tools for the power distribution of the VLSI chip and package, and provides numerous examples for its effective application.
Features of the text include:
* An introduction to power distribution network design
* Design perspectives, such as power network planning, layout specifications, decoupling capacitance insertion, modeling, and analysis
* Electromigration phenomena
* IR drop analysis methodology
* Commands and user interfaces of the VoltageStorm(TM) CAD tool
* Microprocessor design examples using on-chip power distribution
* Flip-chip and package design issues
* Power network measurement techniques from real silicon
The author includes several case studies and a glossary of key words and basic terms to help readers understand and integrate basic concepts in VLSI design and power distribution.
Table of Contents:
Preface.
1 Introduction.
1.1 Power Supply Noise.
1.2 Power Network Modeling.
1.3 Modelling of Switching Currents.
1.4 On-Chip Decoupling Capacitance.
1.5 On-Chip Inductance.
1.6 Process Scaling Impacts.
1.7 Summary.
2 Design Perspectives.
2.1 Planning for Communication Chips.
2.2 Planning for Microprocessor Chips.
2.3 IBM CAD Methodology.
2.4 Design for IR Drop.
2.5 Package-Level Methodology.
2.6 Summary.
3 Electromigration.
3.1 Basic Definitions and EM Rules.
3.2 EM Analysis Tool.
3.3 Full-Chip EM Methodology.
3.4 Summary.
4 IR Voltage Drop.
4.1 Causes of IR Drop.
4.2 Overview of IR Analysis.
4.3 Static Analysis Approach.
4.4 Dynamic Analysis Approach.
4.5 Circuit Analysis with IR Drop Impacts.
4.6 Summary.
5 Power Grid Analysis.
5.1 Introduction.
5.2 Executing the Tool.
5.3 Advanced Static Analysis.
5.4 Dynamic Analysis.
5.5 Layout Exploration.
5.6 Summary.
6 Microprocessor Design Examples.
6.1 Intel IA-32 Pentium-III.
6.2 Sun UltraSPARC.
6.3 Hitachi SuperH Microprocessor.
6.4 IBM S/390 Microprocessor.
6.5 Sun SPARC 64b Microprocessor.
6.6 Intel IA-64 Microprocessor.
6.7 Summary.
7 Package and I/O Design for Power Delivery.
7.1 Flip-Chip Package.
7.2 Simultaneous Switching Noise (SSN).
7.3 Case Study of a Microprocessor-Like Chip.
7.4 Power Supply Measurement.
7.5 I/O Pads for Power/Ground Supplies.
Glossary.
References.
Index.
商品描述(中文翻譯)
描述：
一本針對 VLSI 網路設計師的實作故障排除指南
在 VLSI（超大規模積體電路）電源網路設計中的主要目標是提供足夠的電源線路，以減少從電源接點到晶片中心的電壓降。電源網路的金屬線路所引起的電壓降與晶片上的晶體管開關電流相互耦合，會產生影響電路時序和性能的電源噪聲，因此對於高性能晶片的設計師來說，這始終是一個挑戰。《VLSI 的電源分配網路設計》提供了有關這一關鍵電路設計和高速晶片物理整合組件的詳細資訊。這本書是專業工程師（特別是那些使用商業工具的工程師）以及工程研究生的重要工具，解釋了 VLSI 晶片和封裝的電源分配設計問題、指導方針和 CAD 工具，並提供了許多有效應用的範例。
本書的特點包括：
* 電源分配網路設計的介紹
* 設計觀點，例如電源網路規劃、佈局規範、去耦電容插入、建模和分析
* 電遷移現象
* IR 降壓分析方法
* VoltageStorm(TM) CAD 工具的命令和用戶介面
* 使用片上電源分配的微處理器設計範例
* 翻轉晶片和封裝設計問題
* 來自實際矽片的電源網路測量技術
作者包括幾個案例研究和關鍵詞彙及基本術語的詞彙表，以幫助讀者理解和整合 VLSI 設計和電源分配的基本概念。
目錄：
前言。
1 介紹。
1.1 電源噪聲。
1.2 電源網路建模。
1.3 開關電流的建模。
1.4 片上去耦電容。
1.5 片上電感。
1.6 製程縮放影響。
1.7 總結。
2 設計觀點。
2.1 通信晶片的規劃。
2.2 微處理器晶片的規劃。
2.3 IBM CAD 方法論。
2.4 IR 降壓的設計。
2.5 封裝級方法論。
2.6 總結。
3 電遷移。
3.1 基本定義和 EM 規則。
3.2 EM 分析工具。
3.3 全晶片 EM 方法論。
3.4 總結。
4 IR 電壓降。
4.1 IR 降壓的原因。
4.2 IR 分析概述。
4.3 靜態分析方法。
4.4 動態分析方法。
4.5 考慮 IR 降壓影響的電路分析。
4.6 總結。
5 電源網路分析。
5.1 介紹。
5.2 執行工具。
5.3 進階靜態分析。
5.4 動態分析。
5.5 佈局探索。
5.6 總結。
6 微處理器設計範例。
6.1 Intel IA-32 Pentium-III。
6.2 Sun UltraSPARC。
6.3 Hitachi SuperH 微處理器。
6.4 IBM S/390 微處理器。
6.5 Sun SPARC 64b 微處理器。
6.6 Intel IA-64 微處理器。
6.7 總結。
7 電源傳遞的封裝和 I/O 設計。
7.1 翻轉晶片封裝。
7.2 同時開關噪聲 (SSN)。
7.3 類微處理器晶片的案例研究。
7.4 電源測量。
7.5 用於電源/接地供應的 I/O 接點。
詞彙表。
參考文獻。
索引。
