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

基本信息

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

项目摘要

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.

在此研究主题中，我们旨在构建一个模拟器，允许在高速接线网络中详细分析信号延迟，反射和串扰。为了实现这一目标，我们采用了两种方法，同时将接线网络视为三维结构：1）使用时域差异方法（FDTD）使用电磁场分析方法进行详细分析； 2）使用接线网络的RLC网格模型（集总常数）进行详细分析。 1）方法可以详细分析电磁场效应，但是与常规的总恒定模拟器相比，它需要大量的模拟时间。因此，我们旨在通过将接线网络和并行分布式处理来加快模拟加快模拟。 2）方法允许使用香料模拟器。另一方面，由于电路元素是在三个维度上构造的，因此包括互连在内的电路中的元素数量很大，并且模拟时间非常大，就像1）方法中的探针一样。因此，我们根据线性电路极近似方法研究了电路的降低。在这种方法中，将传递函数作为有理函数近似后，实现了主要优势。通过计算杆和相应的分区编号，我们在拉普拉斯区域中创建一个还原的模型。通过将该模型转换为时间域模型，我们旨在在基于香料的模拟器中实现它。因此，精确的接线网络模拟，包括由于高频，信号延迟和反射而引起的串扰密度的增加以及串扰的影响。这意味着可以使用板和接线进行电路模拟，并将成为构建用于验证实质信号完整性的系统的基础技术。我们旨在构建一个模拟/数字混合信号多级模拟器，该模拟器可以验证集体总数，分布式常数和电磁场效应。