高速多層配線網におけるシグナル・インテグリティ検証システム

高速多层布线网络的信号完整性验证系统

• 批准号: 13025223
• 负责人: 浅井 秀樹
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Shizuoka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13025223/
• 关键词: 高速配線網; シグナル・インテグリティ; FDTD法; PEEC法; 電磁界解析; SPICE系シュミレーション; 回路縮小技法; マイクロモデル

本研究課題においては,高速配線網における信号遅延や反射,クロストークを詳細に解析可能とするシミュレータの構築を目指した.このことを実現するために,配線網を3次元構造として扱いながら,次の2つのアプローチを採用した.すなわち,1)時間領域差分法(FDTD)を用いた電磁界解析手法による詳細解析 2)配線網のRLCメッシュモデル(集中定数)による詳細解析 である.1)によるアプローチの場合,電磁界効果を詳細に解析できる反面,通常の集中定数系シミュレータに比べて,膨大なシミュレーション時間を要する.従って,配線網の分割手法や並列分散処理によるシミュレーションの高速化を目指した.2)によるアプローチでは,SPICE系シミュレータの利用が可能となる.その一方,回路要素が3次元的に構成されるため,インターコネクトを含む回路内の要素数が膨大となり,1)によるプローチ同様,そのシミュレーション時間が非常に膨大となる.そこで,線形回路の極近似手法に基づく回路の縮小化について検討した.この手法では,伝達関数を有理関数として近似した後,主要な支配極とそれに対応する留数を求めることで,ラプラス領域での減次モデルを作成する.このモデルを時間域モデルに変換することにより,SPICE系シミュレータに実装する事を目指した.以上の結果として,配線の高密度化と高周波によるクロストークや信号の遅延・反射等の影響を含めた正確な配線網シミュレーションが可能となった.このことは,基板,配線を含んだ形での回路シミュレーションが可能となることを意味し,実質的なシグナル・インテグリティの検証システム構築に向けての基盤技術となる.今後,集中定数,分布定数,電磁界効果を検証可能とするアナログ/ディジタル混合信号マルチレベルシミュレータの構築を目指す.

This research topic is aimed at analyzing the signal delay and reflection in high-speed distribution network, and pointing out the construction of high-speed distribution network. This is the first time I've ever seen one. 1) Detailed analysis of electromagnetic field using FDTD method 2) Detailed analysis of RLC distribution network 1) Detailed analysis of electromagnetic field in case of loss of data 2) Detailed analysis of electromagnetic field 2) Detailed analysis of electromagnetic field in case of loss of data 3) Detailed analysis of electromagnetic field 3) Detailed analysis of electromagnetic field 4) Detailed analysis of electromagnetic field 3) Detailed analysis of electromagnetic field 4) Detailed analysis of electromagnetic field 5) Detailed analysis of electromagnetic field 6) Detailed analysis of electromagnetic field 5) Detailed analysis of electromagnetic field 5) Detailed analysis of electromagnetic field 6) Detailed analysis of electromagnetic field 5) Detailed analysis of electromagnetic field 6) Detailed analysis of electromagnetic field 5) Detailed electromagnetic field 6) Analysis of electromagnetic field 5) Detailed electromagnetic field 5) Detailed electromagnetic field 6) Analysis of electromagnetic field 5) Detailed electromagnetic field 6) Detailed electromagnetic field 5) Analysis of electromagnetic field 6) Detailed electromagnetic field 5) Detailed electromagnetic field 6) Detailed electromagnetic field 5) Detailed electromagnetic field 6) Analysis of electromagnetic field 5) Detailed electromagnetic field 6) Detailed electromagnetic field 5) Detailed electromagnetic field 6) Detailed electromagnetic field 5) Detailed electromagnetic 2) It is possible to utilize SPICE system to improve the speed of distribution network. The number of elements in the loop is expanded, and the time of the loop is greatly expanded. The linear loop is very similar to the basic loop and is reduced in size. This technique is based on the rational number of relations and approximation, and the main rule is to determine the residual number of relations and make the reduction of relations. The time domain of this event is As a result, the high density of the wiring and the influence of the delay and reflection of the high frequency signal include the correct wiring network. The circuit design of the substrate and the wiring include the following aspects: the possibility of the circuit design, the quality of the circuit design and the design of the substrate technology. From now on, concentrated fixed number, distributed fixed number, electromagnetic field effect detection may be used to detect mixed signals.

项目成果

Masaya Suzuki: "A Synthesis Technique of Time-Domain Interconnect Models by MIMO Type of Selective Orthogonal Least Square Method"IEEE Trans. Microwave Theory&Techniques. Vol.49,No.10. 1708-1714 (2001)

Masaya Suzuki：“基于 MIMO 型选择性正交最小二乘法的时域互连模型综合技术”IEEE Trans。

Hidemasa Kubota: "Analysis of power/ground planes by PCB simulator with model order reduction technique"Proc. IEEE 10^<th> Topical Meeting on Electrical Performance of Electronic Packaging. 77-80 (2001)

Hidemasa Kubota：“使用模型降阶技术通过 PCB 模拟器分析电源/接地层”Proc。

Hidemasa Kubota: "Noise Analysis of Power/Ground Planes on PCB by SPICE-Like Simulator with Model Order Reduction Technique"Proc. IEEE 2002 Int. Symp. on Circuits and Syst.. (to appear). (2002)

Hidemasa Kubota：“采用模型降阶技术的类 SPICE 模拟器对 PCB 上的电源/接地层进行噪声分析”Proc。

Isao Hattori: "Optimal Placement of Decoupling Capacitors on PCB Using Poynting Vectors Obtained by FDTD Method"Proc. IEEE 2002 Int. Symp. on Circuits and Syst.. (to appear). (2002)

Isao Hattori：“使用 FDTD 方法获得的坡印亭向量优化 PCB 上去耦电容器的布局”​​Proc。

浅井秀樹: "高速多層配線網におけるシグナル・インテグリティ検証システム"文部科学省特定領域研究(A)「超機能化グローバル・インテクレーション研究」公開研究会講演予稿集. 51 (2002)

浅井英树：《高速多层布线网络中的信号完整性验证系统》文部科学省特别领域研究（A）《超功能全球一体化研究》公共研究会议演讲论文集51。 (2002)