デバイス固有の電源供給ネットワーク (PDN) ツール2.0 ユーザーガイド

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ID 683293
日付 12/15/2017
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ドキュメント目次
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1. デバイス固有の電源供給ネットワーク (PDN) ツール2.0 ユーザーガイド
1. デバイス固有の電源供給ネットワーク (PDN) ツール2.0 ユーザーガイド x
1.1. 概要 1.2. PDN デカップリング手法レビュー 1.3. PDN ツールのセットアップと結果の最適化 1.4. 改訂履歴
1.2. PDN デカップリング手法レビュー x
1.2.1. PDN 回路トポロジー 1.2.2. PDN ツール2.0 の主なタブ 1.2.3. PDN ツール2.0 を使用したPCB デカップリングのデザイン 1.2.4. Z EFF のトラブルシューティング
1.2.1. PDN 回路トポロジー x
1.2.1.1. ZTARGET 1.2.1.2. FEFFECTIVE
1.2.2. PDN ツール2.0 の主なタブ x
1.2.2.1. System_Decap 1.2.2.2. スタックアップ 1.2.2.3. BGA_Via 1.2.2.4. Plane_Cap 1.2.2.5. Cap_Mount 1.2.2.6. X2Y_Mount 1.2.2.7. Library 1.2.2.8. Enlarged_Graph
1.2.2.1. System_Decap x
1.2.2.1.1. Device Selection セクション 1.2.2.1.2. Power Rail Data and Configuration セクション 1.2.2.1.3. VRM Data セクション 1.2.2.1.4. Rail Group Summary セクション 1.2.2.1.5. VRM Impedance セクション 1.2.2.1.6. BGA Via セクション 1.2.2.1.7. Plane セクション 1.2.2.1.8. Spreading セクション 1.2.2.1.9. スプリットプレーンの実装 1.2.2.1.10. FEFFECTIVE セクション 1.2.2.1.11. Decoupling セクション 1.2.2.1.12. Results Summary セクション 1.2.2.1.13. System_Decap タブを使用したFPGA システムのデカップリングの導出に推奨されるフロー
1.2.2.2. スタックアップ x
1.2.2.2.1. Stackup Data 1.2.2.2.2. Full Stackup
1.2.2.7. Library x
1.2.2.7.1. 2 端子デカップリング・コンデンサー 1.2.2.7.2. バルク・コンデンサー 1.2.2.7.3. X2Y デカップリング・コンデンサー 1.2.2.7.4. BGA ビアおよびプレーン・キャパシタンス 1.2.2.7.5. VRM ライブラリー 1.2.2.7.6. スプレッディングR およびL 寄生成分 1.2.2.7.7. 誘電体材料ライブラリー 1.2.2.7.8. ユーザー設定のFEFFECTIVE
1.2.3. PDN ツール2.0 を使用したPCB デカップリングのデザイン x
1.2.3.1. 配置前の説明 1.2.3.2. 単一レールのシナリオにおけるデカップリングの導出 1.2.3.3. 電源共用のシナリオにおけるデカップリングの導出
1.2.4. Z EFF のトラブルシューティング x
1.2.4.1. 高いZEFF を修正するための戦略
1.3. PDN ツールのセットアップと結果の最適化 x
1.3.1. PCB スタックアップの設定 1.3.2. パワーグループの設定 1.3.3. プレレイアウトにおける最適化 1.3.4. より良い精度のためのさらなる最適化 1.3.5. 相互関係
1.3.1. PCB スタックアップの設定 x
1.3.1.1. デバイスの選択 1.3.1.2. スタックアップ・データの入力
1.3.1.2. スタックアップ・データの入力 x
1.3.1.2.1. カスタム誘電材料の使用
1.3.2. パワーグループの設定 x
1.3.2.1. レールの選択 1.3.2.2. Rail Group Summary 1.3.2.3. VRM Impedance 1.3.2.4. BGA Via 1.3.2.5. プレーンの計算 1.3.2.6. プレーン・スプレッディングの寄生成分 1.3.2.7. FEFFECTIVE およびデカップリング結果の要約
1.3.3. プレレイアウトにおける最適化 x
1.3.3.1. コンデンサー・モデルの確認 1.3.3.2. デキャップ数の最適化
1. デバイス固有の電源供給ネットワーク (PDN) ツール2.0 ユーザーガイド

1.2.2.1.2. Power Rail Data and Configuration セクション

アプリケーションのこのセクションは、2 つのエリアに分かれています。Area 1 はデバイスの電源レール情報であり、Area 2 は電源レール・コンフィグレーションです。
  1. プルダウンメニューから値を選択するか、マニュアルで値を入力して、Area 1 にリストされている各電源レールのVoltage 列に電源電圧を入力します。
    注: システム・デカップリング機能を使用するには、関連する電源レールの総消費ダイナミック電流を入力する必要があります。

    必要に応じて、お使いのアプリケーションの知識に基づいて、推奨値を上下に若干調整することができます。

  2. 各電源レールのI dynamic 列に電流消費量を入力します。
    PowerPlay Early Power Estimator (EPE) の最早期のデータは、現在のエントリーに適切な値を提供できます。EPE はトランシーバー・チャネルのバルクデータを配信します。トランシーバー・チャネルの各バンクには、バンク数で割った総EPE 値が割り当てられる必要があります。デザインサイクルの後半では、 インテル® Quartus® Prime Power Play Power Analyzer (PPPA) は、各バンクレールに対してより良いデータを得ることができます。
  3. Area 2 にデバイスの電源共有方式を設定します。
    図 6. Power Rail Data and Power Sharing Scheme セクション以下のコンフィグレーションは、スプレッドシートのこのセクションがどのように表示されるかの例です。すべてのデザインは、選択されたデバイスと選択された電源レールのコンフィグレーションによって異なります。

    各レールの現在の使用量は、Area 1 のI dynamic 列に入力する必要があります。VCC レールの場合、Early Power Estimator からダイナミック電流使用量のみを入力する必要があることに注意してください。

    Area 2 の個々の列はシステムのパワーグループを表します。Add Group またはRemove Group ボタンを使用して、パワーグループを追加するか、または削除します。個々のグループの最初の行は、Regulator/Separator のタイプです。switcher、linear、またはfilter として、プルダウンリストからパワーグループのためのソースタイプおよび使用可能なオプションを設定します。

    2 つ目の行はParent Group タイプです。この行に使用できるオプションはNone であり、数字はリストされるすべての電源グループを表します。この列に電源共有階層を入力し、残りの行を使用して電源レール接続を設定します。

    注: PDN ツール2.0 は、Parent/Child パワーグループを使用して電源レール・コンフィグレーションを定義します。パワーグループは、入力時に別のパワーグループに接続する場合はChild パワーグループです。この場合、他のパワーグループはParent グループです。Parent グループは、複数のChild グループを持つことができます。Child グループにはParent のパワーグループ番号が必要です。グループにParent グループがない場合、Parent パワーグループのParent グループ番号はNone に割り当てられます。

    使用可能なArea 2 のレールオプションは次のとおりです。

    • blank：デバイスレールがパワーグループに接続されていません。
    • x：デバイスレールはパワーグループに接続します。
    • x/related：デバイスレールはグループに接続し、その活動は同じグループに接続する他のレールに関連しています。VCCIO/VCCPT 電源レールが同じ電源レール・グループ内の他のレールに関連する場合は、x/related を選択する必要があります。
    注: 出力アクティビティーが同期している場合は、2 つのI/O レールが関連しています。たとえば、2 つのVCCIO レールが同じメモリー・インターフェイスに割り当てられている場合です。これらの関連するレールについては、通常、最大電流に同時に到達します。その結果、関連レールの合計電流は、すべての共有レールの電流の合計に等しくなります。無関連なレールの合計電流は、根二乗和 (RSS) 法を使用して計算されます。
    PDN ツール2.0 は、上記で選択したインテル推奨の電源レール・コンフィグレーションに基づいて、デフォルトの電源レール共有コンフィグレーションを設定します。デザインに合わせて変更してください。
    注:

    レール接続マトリックスでは、レールの電圧をレギュレーター・グループから切り離すことなく変更できます。ただし、同じグループに接続されている他のすべてのレールは、新しい電圧に変更できる必要があります。

    図 7. グループ内のすべてのレールの電圧を変更する
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