PDN Plannerの詳細

LSIをPCBに実装すると想定外の電源ノイズに悩まされる、そのようなトラブルが近年多発してきています。
ノイズを防ぐには、未然の対策が重要です。 PDN Plannerは設計フローの初期段階で電源ノイズのトラブルを防ぎます。

フロアプランニング

電源プレーン形状をツール上で描画することができます。
描画したプレーン上にチップ、VRM、ビアの配置など、電源のフロアプランニングができます。

IRドロップ

VRM(電源供給源)からの電流がLSIにきちんと供給されるかをDCレベルで検証します。DCレベルで電源がきちんと供給されない場合、LSIがきちんと動作しない可能性があります。
IRドロップ解析は、LSI動作を保証する基本的かつ最低限必要な解析項目となります。

IRドロップによる電源電流変動の対策は、事前にプレーンの幅や長さを含めて十分に検討しておくことが重要です。 また、IRドロップに消費された電力は、熱に変換されますので、IRドロップの対策は熱対策としても十分な効果が期待できます。

インプットインピーダンス

KSIの電源に流れ込む電流の流れやすさを検証します(LSIの動作保証)。
電源インピーダンスがターゲットインピーダンス(グラフの赤ライン)を超えると電流のスムーズな流れが妨げられ、LSIの動作が不安定になる場合があります。

トランスファーインピーダンス

LSIが動作した時のプレーン全体のインピーダンス分布を解析・表示します。
プレーンインピーダンスが高くなっている部分が、電流が通りにくくなっている部分といえます。
インピーダンスの高くなっている部分に電源供給を受ける部品が配置されている場合には、必要に応じインプットインピーダンスの検証が必要です。 また、インピーダンス変動が大きいとEMIの問題を引き起こす可能性があります。

結果比較

電源供給回路の検討時には、プレーン形状、層構成、コンデンサの配置など、数多くの異なる条件で比較検討を行うことになります。
PDN Plannerでは解析条件と結果を一括で扱えるため、簡単に解析結果の比較・検証を行うことができます。

例) 検討開始時の条件を以下として検討開始

基本　プレーン大(210mm　×　298mm　A4サイズ)、表実装、15個
→　ケースA　：　表面に配置　→　裏に配置変更
→　ケースB　：　コンデンサの種類を変えた場合１種類(0.1μ)→3種類(0.01μ, 0.1μ, 1μ)に変更
→　ケースC　：　プレーンの大きさ変更　→　プレーンを小型化