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面向存算一体芯片的模拟计算阵列中IR Drop补偿与电压降管理.docx

更新时间：2026-08-20 08:39:06 大小：38K 上传用户：潇潇江南查看TA发布的资源 标签：存算一体芯片IR Drop补偿电压降管理模拟计算阵列电源分配网络 下载积分：2分 评价赚积分 （如何评价?） 打赏 收藏 评论(0) 举报

资料介绍

面向存算一体芯片的模拟计算阵列中IR Drop补偿与电压降管理

——从电源网络优化到计算误差补偿的电压降管理方案

引言

在存算一体芯片的大规模模拟计算阵列中，IR Drop（电压降）是影响计算精度和阵列均匀性的重要因素。IR Drop由电源分配网络（PDN）的电阻和计算电流引起，导致阵列中不同位置的存储单元实际供电电压不同，影响存储单元的电导状态和模拟计算精度。在存算一体芯片中，IR Drop可能导致阵列边缘和中心的计算误差差异达到5%至10%，严重降低推理精度。本文系统分析面向存算一体芯片的模拟计算阵列中IR Drop补偿与电压降管理技术。

IR Drop的物理机制

IR Drop的产生

IR Drop由电源分配网络的电阻和电流引起：

1. 电源网络电阻：电源分配网络中的金属互连具有有限的电阻，电流通过时产生电压降。

2. 计算电流：在模拟MAC计算中，阵列的位线电流流经电源网络，产生IR Drop。

3. 电流分布：阵列中不同位置的电流不同，导致IR Drop的分布不均匀。

IR Drop的影响

IR Drop对存算一体芯片计算精度的影响：

1. 存储单元电压变化：IR Drop导致存储单元的实际供电电压偏离设计值，影响电导状态。

2. ADC参考电压变化：IR Drop导致ADC的参考电压偏离设计值，影响量化精度。

3. 计算误差分布：IR Drop导致阵列不同位置的计算误差不同，呈现中心低、边缘高的分布特征。


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