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芯片设计中的电源网络与供电架构优化.docx
资料介绍
芯片设计中的电源网络与供电架构优化
一、引言
电源网络是芯片中分布电源信号的基础设施，将芯片外部电源稳定、均匀地分配到芯片内部所有电路模块。电源网络的设计直接影响芯片的供电质量、电压降、功耗和可靠性。
二、电源网络的结构
2.1 电源网格
电源网格使用水平和垂直的金属连线交织成网格状结构，覆盖整个芯片区域。电源网格的密度和宽度决定了供电能力。
2.2 电源环
电源环围绕芯片外围，连接芯片的电源焊盘和内部电源网格。
2.3 电源轨
电源轨是标准单元中用于供电的电源线，在标准单元的行之间水平分布。
三、电源网络的设计考虑
3.1 电压降
IR Drop是电流流过电源网络电阻时产生的电压降，导致芯片内部电压低于外部电压。电压降过大会影响芯片的时序性能。
3.2 电迁移
电迁移是电流导致金属导线原子迁移的现象，过大的电流密度会导致导线断裂。
3.3 供电架构
平面供电：使用电源平面供电，阻抗低，电流分布均匀。
网格供电：使用电源网格供电，灵活性强，适用于不规则布局。
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