一种PDN阻抗平坦化仿真方法、装置、设备和介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种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。本发明专利技术还公开了一种装置、设备和介质。本发明专利技术提供的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。

【技术实现步骤摘要】
一种PDN阻抗平坦化仿真方法、装置、设备和介质
本专利技术涉及电路设计
，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。
技术介绍
在服务器PCB(Printedcircuitboard，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(TargetImpedance)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(PowerDistributionNetwork，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(roguewave)。这也是为何需要设计PDN阻抗平坦化的目的。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术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，本专利技术一方面提供了一种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。在本专利技术的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(VoltageRegulatorModule，电源调节模组)与极性电解电容模型置入等效串联RLC电路。在本专利技术的PDN阻抗平坦化仿真方法的一些实施方式中，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端阻抗的变化量还包括：通过仿真计算公式计算当去耦合电容待摆放节点摆放去耦合电容时的IC端阻抗；根据仿真计算公式以及IC端阻抗计算当去耦合电容待摆放节点短路时的IC端阻抗的变化量。在本专利技术的PDN阻抗平坦化仿真方法的一些实施方式中，方法还包括：仿真前，根据不同的直流偏压整理去耦合电容的模型数据库。在本专利技术的PDN阻抗平坦化仿真方法的一些实施方式中，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还包括：获取目标阻抗和PDN阻抗的曲线交错点对应的频率，根据频率获取电容值。本专利技术实施例的另一方面，还提供了一种PDN阻抗平坦化仿真装置，该装置包括：转化模块，转化模块配置为将去耦合电容的模型转化为等效串联RLC电路；仿真计算模块，仿真计算模块配置为基于等效串联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；第一位置节点模块，第一位置节点模块配置为将最大的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；下一位置节点配置模块，下一位置节点配置模块配置为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；顺序获取模块，顺序获取模块配置为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；电容值计算模块，电容值计算模块配置为获取目标阻抗和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；顺次计算模块，顺次计算模块配置为依次针对所有位置节点重复前一步骤以放置去耦合电容。在本专利技术的PDN阻抗平坦化仿真装置的一些实施方式中，转化模块还配置为：将电源调节模组与极性电解电容模型置入等效串联RLC电路。在本专利技术的PDN阻抗平坦化仿真装置的一些实施方式中，仿真计算模块还包括：通过仿真计算公式计算当去耦合电容待摆放节点摆放去耦合电容时的IC端阻抗；根据仿真计算公式以及IC端阻抗计算当去耦合电容待摆放节点短路时的IC端阻抗的变化量。本专利技术实施例的另一方面，还提供了一种计算机设备，该计算机设备包括：至少一个处理器；以及存储器，存储器存储有可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行程序时执行前述的PDN阻抗平坦化仿真方法。本专利技术实施例的再一方面，还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，计算机程序被处理器执行时执行前述的PDN阻抗平坦化仿真方法。本专利技术至少具有以下有益技术效果：可以避免疯狗浪电压突波对电源平面与地平面造成影响。避免杂讯干扰，对于服务器PDN与电源完整性的设计质量有显着提升。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的实施例。图1示出了现有技术中电源分布网路的示意图；图2示出了现有技术中阻抗大小及相位与电流关系的示意图；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；图4示出了根据本专利技术的PDN阻抗平坦化仿真方法的实施例的示意性框图；图5示出了根据本专利技术的PDN阻抗平坦化仿真方法的实施例的PDN仿真节点示意图；图6示出了根据本专利技术的PDN阻抗平坦化仿真方法的实施例的Z11变化率的第一次排序的示意图表；图7示出了根据本专利技术的PDN阻抗平坦化仿真方法的实施例的Z11变化率的前两次排序的示意图本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种PDN阻抗平坦化仿真方法，其特征在于，所述方法包括：/n将去耦合电容的模型转化为等效串联RLC电路；/n基于所述等效串联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所述去耦合电容的IC端阻抗的变化量；/n将最大的所述IC端阻抗的变化量对应的所述去耦合电容待摆放节点配置为第一位置节点；/n再次计算其他所述去耦合电容待摆放节点的所述IC端阻抗的变化量，并将最大的所述IC端阻抗的变化量对应的所述去耦合电容待摆放节点配置为下一位置节点；/n重复前一步骤以依次获取所有所述去耦合电容待摆放节点的顺序；/n获取目标阻抗和PDN阻抗的曲线交错点对应的电容值，在所述第一位置节点放置电容值邻近且大于所述交错点对应的电容值的去耦合电容；/n依次针对所有位置节点重复前一步骤以放置所述去耦合电容。/n

【技术特征摘要】
1.一种PDN阻抗平坦化仿真方法，其特征在于，所述方法包括：
将去耦合电容的模型转化为等效串联RLC电路；
基于所述等效串联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所述去耦合电容的IC端阻抗的变化量；
将最大的所述IC端阻抗的变化量对应的所述去耦合电容待摆放节点配置为第一位置节点；
再次计算其他所述去耦合电容待摆放节点的所述IC端阻抗的变化量，并将最大的所述IC端阻抗的变化量对应的所述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所述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，在所述第一位置节点放置电容值邻近且大于所述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所述去耦合电容。


2.根据权利要求1所述的PDN阻抗平坦化仿真方法，其特征在于，所述将去耦合电容的模型转化为等效串联RLC电路还包括：
将电源调节模组与极性电解电容模型置入所述等效串联RLC电路。


3.根据权利要求1所述的PDN阻抗平坦化仿真方法，其特征在于，所述基于所述等效串联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所述去耦合电容的IC端阻抗的变化量还包括：
通过仿真计算公式计算当所述去耦合电容待摆放节点摆放所述去耦合电容时的IC端阻抗；
根据所述仿真计算公式以及所述IC端阻抗计算当所述去耦合电容待摆放节点短路时的所述IC端阻抗的变化量。


4.根据权利要求1所述的PDN阻抗平坦化仿真方法，其特征在于，所述方法还包括：
仿真前，根据不同的直流偏压整理所述去耦合电容的模型数据库。


5.根据权利要求1所述的PDN阻抗平坦化仿真方法，其特征在于，所述获取目标阻抗和PDN阻抗的曲线交错点对应的电容值，在所述第一位置节点放置电容值邻近且大于所述交错点对应的电容值的去耦合电容还包括：
获取所述目标阻抗和所述PDN阻抗的曲线交错点对应的频率，根据所述频率获取所述电容值。


6.一种PDN阻抗平坦...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈政良，
申请(专利权)人：苏州浪潮智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32