為了延續(xù)摩爾定律的發(fā)展,芯片逐漸向三維集成技術(shù)拓展。在三維集成技術(shù)中,3D PDN(Three-Dimension Power Delivery Network)為整個芯片提供穩(wěn)定的電壓,在一些特殊情況下,這將帶來更大的電流密度和更復(fù)雜的電流切換方式,導(dǎo)致嚴(yán)重的電源完整性問題,影響芯片功能,因此穩(wěn)定的3D PDN設(shè)計成為高性能三維集成技術(shù)的關(guān)鍵。在3D PDN的研究中,本文開展了如下工作:針對3D PDN設(shè)計中直流壓降問題,本文采用基于寄生電阻分布的3D PDN分析方法,并探究了電流分布對直流壓降的影響,分析指出,在3D PDN設(shè)計中根據(jù)芯片的電流分布,選擇合適的3D PDN設(shè)計方案,可以有效降低3D PDN的直流壓降。文章進一步討論了TSV(Through Silicon Vias)的設(shè)計對3D PDN寄生電阻分布的影響,在相同的設(shè)計資源下,采用TSV平均分布的設(shè)計方案可以降低3D PDN的平均寄生電阻,降幅為43%,有利于降低電流平均分布狀態(tài)下3D PDN的直流壓降,而采用TSV密集分布的設(shè)計方案可以降低3D PDN的最小寄生電阻,有利于降低電流分布不均勻狀態(tài)下的直流壓降。本文采用...

【文章頁數(shù)】：102 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
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縮略語對照表
第一章 緒論
    1.1 研究背景和意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 本文的研究內(nèi)容及工作安排
第二章 PDN理論基礎(chǔ)
    2.1 PDN的結(jié)構(gòu)及組成
    2.2 3D PDN簡介
    2.3 LDO的穩(wěn)定性分析
    2.4 本章小結(jié)
第三章 基于寄生電阻分布的3D PDN設(shè)計與分析
    3.1 3D PDN的研究方法
    3.2 基于寄生電阻的IR壓降分析
        3.2.1 小規(guī)模3D PDN的寄生電阻分布
        3.2.2 小規(guī)模3D PDN的 IR壓降分析
    3.3 TSV的設(shè)計對3D PDN寄生電阻分布的影響
        3.3.1 TSV直徑對3D PDN寄生電阻分布的影響
        3.3.2 TSV位置對3D PDN寄生電阻分布的影響
    3.4 3D PDN的分割式分析
    3.5 本章小結(jié)
第四章 3D PDN上 LDO陣列的設(shè)計與分析
    4.1 P/G TSV對仿真結(jié)構(gòu)
    4.2 基于TSV的3D PDN設(shè)計
        4.2.1 3D PDN的結(jié)構(gòu)與參數(shù)分析
        4.2.2 3D PDN的 SSN噪聲分析與優(yōu)化
    4.3 基于聯(lián)合仿真方案的3D PDN性能分析
        4.3.1 3D PDN聯(lián)合仿真方案
        4.3.2 基于DFC頻率補償?shù)腖DO電路
        4.3.3 3D PDN上 LDO的頻率特性
        4.3.4 基于LDO陣列的3D PDN瞬態(tài)特性
        4.3.5 3D PDN的電容設(shè)計與分析
    4.4 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
    5.1 論文總結(jié)
    5.2 工作展望
參考文獻
致謝
作者簡介



本文編號：3813190